氧化石墨烯(GO),由于其优异的理化性质已经受到了广泛关注。GO功能化改性及其在生物医学领域的应用,特别是改性氧化石墨烯作为药物载体的研究是近年来的一大研究热点。丝蛋白作为一种天然蛋白质,可以生物降解,其降解产物对组织无毒副作用。丝蛋白由于其优异的可生物降解性和生物相容性而广泛应用于药物缓释、伤口敷料、手术缝合线、组织工程等方面。可控组装过程制备的丝素蛋白纳米纤维含有大量β折叠结构,结构稳定,并且纳米纤维制备过程具有绿色无毒的优点。近年来,GO的改性修饰很大一部分是基于GO和蛋白质之间的分子相互作用,对于氧化石墨烯和丝蛋白的探究甚少,主要集中于石墨烯与丝蛋白材料的相互作用,而氧化石墨烯和丝蛋白的相互作用理论上也值得进行探究。非共价修饰简便易操作,不引入化学试剂,能最大程度的保持GO的功能和性质,已在氧化石墨烯的修饰中得到了广泛的应用。环境敏感的药物递送系统在血液循环中保持稳定,而在肿瘤部位的低pH条件下敏感性的释放药物,可以降低药物的毒副作用。本文基于这种现状,以氧化石墨烯和丝蛋白为主要研究对象,对丝蛋白溶液材料剥离修饰氧化石墨烯进行了深入探讨。本文通过改良的Hummers法,制备得到氧化石墨粉末。然后再制备出不同浓度的丝素纳米纤维溶液(SNFs),分别在不同浓度的SNFs存在下对氧化石墨进行超声剥离,并对得到的产物进行紫外-可见光谱表征,以确定最佳制备氧化石墨烯的SNFs浓度。随后在最佳SNFs条件下探究初始石墨浓度对剥离效率的影响,并对剥离出的产物进行一系列的表征。紫外-可见光谱(UV-Vis)的测试结果表明SNFs的加入提高了氧化石墨烯的剥离效率,原子力显微镜(AFM)、红外(FTI R)等表征确定剥离后氧化石墨烯通过氢键、π-π堆积相互作用、静电相互作用等非共价作用结合SNFs。本实验制备出一种新的丝素蛋白纳米纤维/氧化石墨烯复合物(GO-SNFs),在提高GO剥离效率的同时对GO进行了修饰。原子力显微镜(AFM)显示出GO和GO-SNFs均为单层的片层结构,GO的厚度大约1 nm,而GO-SNFs的厚度约7-9 nm,片层高度的增加表明SNFs成功修饰在GO表面上;采用拉曼(Raman)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、红外(FTIR)及元素分析等手段对其化学组分、结构进行表征,均证明了 GO-SNFs复合物的成功制备。体外细胞实验研究GO-SNFs对人乳腺癌细胞(MDA-MB-231)、B16(小鼠黑色素瘤细胞)和S D大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)的细胞毒性。结果表明,GO-SNFs复合物细胞毒性低,体外安全性较好,有望成为一种安全的药物载体。通过负载抗癌药物DOX,对GO-SNFs作为药物载体进行载药效果测定以及体内外抗肿瘤活性研究。结果表明,GO-SNFs负载DOX之后,具有高载药量、高药效、长效缓释等优点;在保证GO原有优势的情况下,GO-SNFs/DOX比GO/DOX表现出更好的pH敏感性:在酸性条件下(pH 5.0)药物释放率达30%,在中性条件下(pH 7.5)药物释放速率低至8%,由于肿瘤部位pH呈酸性,可以使得药物在肿瘤细胞处释放,实现靶向运输,使得GO-SNFs复合物作为药物载体具有更低的毒性、更高的安全性,降低对正常细胞的伤害,增加用药安全性。体内小鼠实验结果表明,GO-SNFs/DOX纳米复合物较DOX能更好的抑制肿瘤的生长,且与GO-DOX相比,其抗癌效果并未下降。综上所述,本课题成功制备了 GO-SNFs纳米复合物。作为药物载体,具有生物相容性高、能大量吸附类似于DOX的含芳香环类抗癌药物,具有靶向性强、载药率高、药效强、长效缓释等优势,GO-SNFs纳米复合物作为药物载体具有一定应用前景。