A single-molecule graphene quantum dot: a novel efficient photosensitizer for photodynamic cancer therapy

光动力疗法 光敏剂 量子点 石墨烯 活性氧 癌症治疗 分子 辐照 材料科学 光化学 石墨烯量子点 纳米技术 化学 光电子学 癌症 物理 医学 生物化学 量子力学 内科学 有机化学
作者
Jintao Chen,Shiru Yin,Fuhua Yang,Shengnan Guo,Jiaojiao Zhang,Zifeng Lü,Tian Gao
出处
期刊:Chemical Science [Royal Society of Chemistry]
卷期号:16 (30): 13923-13934 被引量:5
标识
DOI:10.1039/d5sc03226a
摘要

Graphene quantum dots (GQDs) can efficiently generate reactive oxygen species (ROS) under light irradiation, demonstrating significant potential for photodynamic therapy (PDT) applications. However, GQDs are often multicomponent mixtures with highly complex structures, which significantly hinders their clinical applications. Therefore, it is urgent to design and synthesize well-defined GQDs with excellent PDT performance. In this work, a novel single-molecule hydrophilic pure graphene quantum dot (HPGQD), containing 132 sp2 conjugated carbon atoms, was prepared through an organic synthetic route using single-benzene-ring molecules as precursors. The HPGQD features a unique D-12A structure, comprising one large electron donor center and 12 electron acceptors, which grants it exceptional ROS release capabilities with a singlet oxygen (1O2) quantum yield of 0.85. Notably, under light irradiation, the HPGQD can rapidly generate abundant ROS within 30 s and scavenge them after 10 min, which holds promise for eliminating the need for prolonged light avoidance in patients undergoing PDT. It has been successfully applied to both in vitro (IC50: 0.22 μmol L-1) and in vivo (tumor weight inhibition rate: 71%) PDT for cancer treatment. The innovative design, synthesis, and PDT application of the single-molecule HPGQD pave the way towards accelerated clinical applications of carbon nanomaterials, advancing the frontier of nanotherapeutic research.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
852应助粉色棉毛裤采纳,获得10
刚刚
养叶子完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
西西弗宁发布了新的文献求助10
2秒前
bkagyin应助认真的薯条采纳,获得10
3秒前
4秒前
1501955979完成签到,获得积分10
5秒前
111完成签到 ,获得积分10
5秒前
共享精神应助Klaus采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
光亮的惜筠完成签到,获得积分20
8秒前
随便完成签到,获得积分10
9秒前
敏感初露发布了新的文献求助10
9秒前
风和日丽完成签到,获得积分10
9秒前
Lucas应助ercha采纳,获得10
10秒前
scjgf发布了新的文献求助10
11秒前
怡然的凌兰应助核桃采纳,获得10
12秒前
13秒前
outlast完成签到,获得积分10
13秒前
田様应助核桃采纳,获得10
13秒前
斯文败类应助核桃采纳,获得10
13秒前
13秒前
大模型应助核桃采纳,获得30
13秒前
小马甲应助核桃采纳,获得10
13秒前
乐空思应助核桃采纳,获得50
14秒前
科研通AI6.3应助核桃采纳,获得10
14秒前
脑洞疼应助敏感初露采纳,获得10
14秒前
啊啊啊啊发布了新的文献求助10
14秒前
汉堡包应助核桃采纳,获得30
14秒前
英俊的铭应助核桃采纳,获得10
14秒前
15秒前
光亮绮山完成签到 ,获得积分10
16秒前
LXYang完成签到,获得积分10
16秒前
西米发布了新的文献求助10
16秒前
林蓥颖发布了新的文献求助20
17秒前
19秒前
20秒前
高分求助中
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
Introduction to Industrial/Organizational Psychology 600
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Handbook of Luminescence Dating 500
Safety Pharmacology 500
《KNN基无铅压电陶瓷电学性能优化与物理机理研究》 500
Isomerism In Coordination Compounds 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6935556
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8622423
关于积分的说明 18288384
捐赠科研通 6363216
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3075320
关于科研通互助平台的介绍 2112908
邀请新用户注册赠送积分活动 2052787