BP/CN纳米材料的制备及其光热/光催化肿瘤治疗性能研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaolan
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目前癌症依旧严重威胁着全人类的生命健康问题,如何实现肿瘤的安全高效治疗引起了无数科研工作者们的关注。近来的研究表明,单一的光触发治疗手段虽然取得了一定的积极治疗效果,但是高温损伤、内部肿瘤辐射受限等问题也不容忽略。为了减少高温对正常组织的伤害以及提高治疗效果,出现了多种模式相结合的协同治疗手段。石墨相氮化碳(Graphitic carbon nitride,CN)由于成本低廉、制备方便以及良好的生物相容性等优点在生物领域受到了广泛关注;黑磷(Black phosphorus,BP)不仅是窄带隙宽吸收的半导体材料,同时也是优异的非金属光热材料。因此本文设计将CN和BP结合以实现光热协同光催化进行肿瘤细胞杀伤。首先使用高温煅烧法制备了块状的CN,再用热氧化刻蚀法将其剥离为CN纳米片,将CN纳米片与红磷的混合物进行高温高压处理得到块状BP/CN,并用液相剥离法得到片层结构的BP/CN,不仅大大提高了材料对近红外光的吸收能力,并且在二者之间成功构筑了Ⅰ型异质结。光触发机理研究表明:一方面,得益于BP与CN之间的界面相互作用,其中的N-P键陷阱位置还可以捕获激发态电子在近红外光照射下将H2O2还原为氧化能力更强的·OH;另一方面,材料在808 nm激光照射下的光热转化效率达到了56.47%,产生的热量不仅能直接作用于肿瘤细胞,还能够进一步提高光催化性能,增强肿瘤细胞杀伤效果。最终,成功制备出了BP/CN纳米材料。该材料不仅展现出明显优于CN纳米片和BP纳米片的光热协同光催化性能,还在体外细胞实验中,表现出良好的生物相容性和优异的癌细胞杀伤效果,具备良好的光热协同光催化肿瘤治疗应用前景。
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