3 基因传递

　　成功的基因疗法需要高效的和安全的载体，以保护DNA 被核酸酶降解，也更有利于DNA 的提取。有文献报道石墨烯已被应用于基因传递、基因药物共同传递和蛋白质传递。石墨烯应用于基因传递的方法包括阳离子聚合物如聚乙烯亚胺( PEI ) 官能化GO。PEI 已被广泛地研究作为非病毒基因载体，由于它与RNA 和DNA 的带负电荷的磷酸盐有强静电相互作用，它还提供了方便的化学修饰，以达到增加转染效率和减少细胞毒性; 然而低生物相容性和PEI 的高毒性限制了其用于生物医学的应用。Feng和Chen 等用不同分子质量的PEI 研究PEI 官能化GO在基因传递的应用，这两项研究表明相对于单独的PEI，PEI-GO 复合物具有显著的低毒性，并且将石墨烯成功地用于转染效率高的新型纳米基因传递载体。应用PEI 官能团GO 进行Bcl-2-靶向-siRNA 和抗癌物质阿霉素的连续传递表现相互协同作用，从而导致更高的转染效率和较低细胞毒性的PEI 并且增强抗癌功效。

　　壳聚糖-GO 复合物也已开发用于药物和基因传递，壳聚糖-GO 与质粒DNA 凝聚成稳定的纳米复合物。胺基封端的聚乙二醇化的GO 被成功地用于提供高蛋白质的有效载荷，由于其与PEG-GO 表面非共价相互作用，两种不同的蛋白质即核糖核酸酶和蛋白激酶，被运送到细胞质中且在细胞内不会发生酶水解和生物活性损失。在另一项研究中，带- 2 价的蛋白质( BMP-2) 负载到钛载体上，涂覆有正( GO-NH3 + )和负( GO-COO - ) 交替电荷的GO 纳米片且具有较高的负载率并保持的生物活性，在活体小鼠中的研究显示，植入TI-GO-BMP2 与Ti 或Ti-GO 或Ti-BMP2 基因相比，可形成更强大的新骨，形成了一个新型复合非常有效输送治疗药物的载体。这些研究大部分都强调石墨烯基材料作为药物和基因传递载体的体外潜力; 然而，有必要证明在体内尤其侧重于安全性，生物分布和功效的潜力。

　　4 结语

　　近10 年来，石墨烯基纳米材料已被广泛地用于生物医学领域。石墨烯和GO 表面各种功能基团和自由电子为不同化学小分子和蛋白质类物质间的共价键联提供了无尽的可能性。在外部刺激( pH 值、磁场、近红外辐射) 下，使用官能化石墨烯是新兴起的一种药物/基因传递平台。但是从目前看来，石墨烯基纳米材料在生物医药中的应用研究仍然存在较多问题有待解决:

　　( 1) 全身/局部用药后，这些石墨烯载体的体外去向没有得到足够的重视。

　　( 2) 不同石墨烯族材料具有不同的理化性质和表面官能团，这些特性可能对这些材料的安全性、毒性以及清除率有着显著的影响。研究不同石墨烯族材料体内行为将会为发展其在药物和基因传递方面的应用提供保障。

　　( 3) 大部分的应用仍局限于癌症的治疗，还需扩展到其它方面的治疗。

纳米材料论文(第9页)5

　　1 引言

　　碳化钨（WC）的核外电子排布因与铂类似而具有类铂催化性能，1 可用作电化学领域的催化剂，2，3 且由于具有优越的抗H2S和CO中毒能力等特点4而成为当今研究的热点， 但是其电催化活性远不如铂等贵金属催化剂。5，6 因此， 提高活性是WC替代或部分替代铂等贵金属催化剂的关键和面临的技术难题。研究表明， 结构和形貌调控，7，8 碳包覆9—15及与其它载体复合16是提高WC活性的有效技术手段。 本课题组在这方面也开展一些有针对性的研究工作，如制备WC/CNT、17 WC/TiO218和WC/天然沸石纳米复合材料，19 以及WC/Fe3W3C 核壳结构复合材料20等。 以上方法虽然在一定程度提高了WC的催化活性， 但均未能制备出具有类铂催化活性的碳化钨基催化剂。

　　选择蒙脱石（MMT）为碳化钨的载体， 制备碳化钨与蒙脱石复合催化材料， 并研究其性能， 是因为MMT具有2：1 型层状结构， 是一种天然的硅酸盐层状结构材料， 具有表面电负性强、比表面积大、吸附性强及阳离子交换性能好等特点；21 研究还表明， 将Pt2+引入到MMT的层间， 再利用NaBH4还原可得到Pt—MMT催化剂， 它对对硝基苯酚具有很好的催化活性与稳定性；22 将Ru、23 Au、24 CdTe25和Fe26等多种纳米微粒负载在MMT上， 不仅体现出良好的分散性， 还具有很好的催化性能。 这是由于MMT的纳米片层表面带有永久性负电荷， 电荷的相斥作用导致复合催化剂具有很好的分散性； Aihara 等27进一步认为， 为了降低表面能， 纳米颗粒吸附于MMT的片层上， 致使MMT片层对纳米颗粒具有很好的分散作用； Kawabata 等28 也认为MMT作为催化剂的载体， 对纳米微粒具有很好的分散与稳定作用， 并可保持复合催化剂的稳定性。 因此， 将具有类铂催化活性的碳化钨负载于MMT纳米片层之上必可得到性能良好的催化剂。