【摘 要】
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近年来,癌症发病率不断上升,目前化疗仍然是临床上治疗癌症最常用的方法。化疗一般通过静脉注射将抗癌药物注入体内,依靠血液运输将药物输送到病变部位。但是这种治疗方法存在着很大的缺陷,首先,在药物输运的过程中只有一部分药物作用于病变部位,治疗效果较差;其次,抗癌药物对正常的细胞会造成一定的损伤,有着较强的毒副作用。药物输运系统的出现有望解决这些缺陷,通过使用药物载体将药物分子直接输运到病变部位,能够有效
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近年来,癌症发病率不断上升,目前化疗仍然是临床上治疗癌症最常用的方法。化疗一般通过静脉注射将抗癌药物注入体内,依靠血液运输将药物输送到病变部位。但是这种治疗方法存在着很大的缺陷,首先,在药物输运的过程中只有一部分药物作用于病变部位,治疗效果较差;其次,抗癌药物对正常的细胞会造成一定的损伤,有着较强的毒副作用。药物输运系统的出现有望解决这些缺陷,通过使用药物载体将药物分子直接输运到病变部位,能够有效地提高药物的治疗效果和利用率,大大降低药物对人体的毒副作用。石墨烯和类石墨烯纳米材料有着独特的二维平面结构,具有较大的比表面积、极佳的生物相容性和易于表面修饰等特点,是理想的药物载体材料。本文基于密度泛函理论,探究改性石墨烯和类石墨烯（BC3）纳米材料在药物输运系统中的潜力,详细研究了改性石墨烯和BC3纳米片在气相与水溶剂中的载药特性。本文首先研究了多孔缺陷和含氧基团对石墨烯载药性能的影响。以抗癌药物硫酸羟脲（HU）为模型,研究了HU药物与改性多孔石墨烯和改性石墨烯之间的相互作用。结果表明,修饰-COOH基团的多孔石墨烯吸附性能更强,HU与-COOH基团之间的双氢键极大地增强了石墨烯的吸附能力,此外,多孔缺陷对石墨烯的吸附性能也有一定的促进作用。通过研究水溶剂对吸附性能的影响,发现修饰-COOH基团的多孔石墨烯在水溶剂中仍具有较大的吸附能,能维持较高的稳定性。因此,修饰-COOH基团的多孔石墨烯是一种较好的药物载体。此外,本文探究了BC3纳米片在6-巯基嘌呤（6-MP）药物输运系统中的应用。通过研究6-MP与完美BC3和单空位缺陷BC3（SVBC3-C和SVBC3-B）纳米片之间的相互作用,发现6-MP上的S原子与SVBC3-C空位缺陷处的B原子能形成结构稳定的共价键。由于肿瘤细胞p H值低于正常细胞,因此本文研究在水溶剂和酸性溶剂中SVBC3-C表面的吸附性能,发现SVBC3-C与6-MP药物在酸性溶剂中的作用力远小于在水溶剂中的作用力,说明在酸性环境下6-MP和SVBC3-C能够进行分离,实现在肿瘤细胞中靶向释药的效果。综上所述,石墨烯和BC3纳米片都具有输运药物的能力,基于石墨烯和BC3纳米片的药物载体在生物医药等领域有着巨大的发展潜力。
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