Preparation， Characterization of Partially Reduced Graphene Oxide and Its Killing Effect on Human Cervical Cancer Cells

doi:10.7503/cjcu20210595

Abstract

Abstract:

Partially reduced grphene oxides（pRGO₁—pRGO₃， pRGO_1—3） were synthesized using a mild reduction method by incubating GO suspension under alkaline condition at room tempeature. Structure and morphology of the as-synthesized pRGO_1—3 nanocomposites were confirmed by means of FTIR， Raman， XPS， UV-Vis， transmission electron microscopy（TEM） and energy dispersive spectrometer（EDS）．pRGO possesses synergistic photodynamic and photothermal effects on tumor cell upon near-infrared（NIR） light irradiation. Consequently， pRGO can be expected to be a new nano carrier for tumor photodynamic and photothermal therapy.

Key words: Partially reduced graphene oxide, Human cervical cancer cells, Photothermal therapy, Phototoxicity therapy

CLC Number:

O656.4

TrendMD:

WANG Xueli, SONG Xiangwei, XIE Yanning, DU Niyang, WANG Zhenxin. Preparation， Characterization of Partially Reduced Graphene Oxide and Its Killing Effect on Human Cervical Cancer Cells[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2022, 43(2): 20210595.

Figures/Tables 14

Fig.1 UV?Vis spectra of GO and pRGO1—3(0.02 mg/mL)The inset shows a zoom?in view of the curves in the 800 nm region(top) and the suspensions of GO(1 mg /mL) and pRGO1—3(1 mg /mL)(bottom).

Fig.2 TEM images of GO(A), pRGO1(B), pRGO2(C) and pRGO3(D)

Fig.3 TEM images of GO(A), pRGO1(B), pRGO2(C) and pRGO3(D)after 14 days

Table 1 Peak position and absorbance of GO and pRGO1—3

Day	GO peak		pRGO₁ peak		pRGO₂ peak		pRGO₃ peak
Day	Position/nm	Absorbance	Position/nm	Absorbance	Position/nm	Absorbance	Position/nm	Absorbance
0	230	0.8798	230	0.6492	230	0.8397	233	0.8081
1	229	0.8661	230	0.6627	230	0.9041	232	0.8183
3	230	0.7955	230	0.6594	230	0.8597	233	0.8040
7	229	0.7872	230	0.6326	230	0.8230	233	0.8024
14	229	1.4661	229	0.6257	229	0.7690	233	0.8279

Fig.4 Stability of GO(A), pRGO1(B), pRGO2(C) and pRGO3(D)(0.02 mg/mL) in water at different daysDay: a. 0; b. 1; c. 3; d. 7; e. 14.

Fig.5 ATR?FTIR spectra(A), Raman spectra(B) and ID/IG(C) of GO and pRGO1—3(200 μg/mL)

Fig.6 ATR?FTIR spectra of GO(A), pRGO1(B), pRGO2(C) and pRGO3(D)before(a) and after(b) 14 d

Fig.7 C1s XPS spectra of GO(A), pRGO1(B), pRGO2(C) and pRGO3(D)(200 μg/mL)

Table 2 EDS data of GO and pRGO1—3

Element	Mass fraction（%）				Atomic fraction（%）
Element	GO	pRGO₁	pRGO₂	pRGO₃	GO	pRGO₁	pRGO₂	pRGO₃
C	61.3	62.5	63.4	66.7	67.8	68.1	69.8	72.8
O	38.7	37.5	36.6	33.3	32.2	31.9	30.2	27.2

Fig.8 Effects of irradiation time on photothermal heating curves of GO and pRGO1—3

Table 3 Photothermal conversion efficiency of GO and pRGO1—3

Sample	τ_s	hS	η_T（%）
GO	124.90	0.0073	17.2
pRGO₁	183.18	0.0036	20.2
pRGO₂	257.95	0.0050	31.7
pRGO₃	300.23	0.0033	38.7

Fig.9 Cell viability studies with different concentrations of pRGO1(A), pRGO2(B) and pRGO3(C)

Fig.10 Effect of laser irradiation[wihout(A) and with(B)] on HeLa cell treated with pRGO1—3(scale bar=40 μm)

Fig.11 SOSG stained cell images with laser irradiation(scale bar=10 μm)(A) and fluorescence spectra of pRGO1—3?SOSG?EP after NIR irradiation(B)

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