石墨烯及其衍生材料在生物医学研究领域具有重要的应用前景及研究价值。近期汪世龙课题组在利用石墨烯及其衍生材料用于肿瘤可视化监测以及胚胎干细胞调控研究中取得如下进展：

（1）多功能纳米材料的运用有效促进了可视化肿瘤治疗技术的发展。LDH@SGQD-VP16是结合层状双氢氧化物（LDH）、硫化石墨烯量子点（SGQD）和化疗药物依托泊苷（VP16）的多功能纳米材料。通过LDHs可以实现肿瘤酸性微环境富集及药物缓释， SGQD提供稳定的荧光，可实现纳米载体的可视化监测。研究结果显示，LDH@SGQD-VP16可富集于胃癌细胞及组织，且能维持至少72 h，可提供较长时间的实时成像用于治疗效果反馈。此外，复合载体既可促进胃癌细胞凋亡，提高治疗效果，也能降低对正常细胞的毒性，起到保护作用。相关研究论文“Trifunctional Graphene Quantum Dot@LDH Integrated Nanoprobes for Visualization Therapy of Gastric Cancer”于2021年6月10号在线发表在影响因子7.367的《Advanced Healthcare Materials》。课题组的博士后吴斌为该工作的第一作者。

（2）纳米氧化石墨烯（GO）能够维持小鼠胚胎干细胞（mESC）在体外培养过程中的自我更新能力。由于GO的理化性质具有多样性，探究其理化性质的改变对维持mESC多能性功能的影响具有重要意义。本课题组发现GO对mESC多能性的调控具有层数依赖效应。与单层GO（SGO）相比，多层GO（MGO）能够更有效地维持mESCs的多能性。研究揭示了MGO主要通过调节细胞外基质蛋白与整合素之间的相互作用来影响mESC的细胞活性。相关论文“Layer-Number-Dependent Effects of Graphene Oxide on the Pluripotency of Mouse Embryonic Stem Cells Through the Regulation of the Interaction Between the Extracellular Matrix and Integris”于2021年6月4日在线发表于《International Journal of Nanomedicine》上。课题组博士后静国欣为该工作的第一作者。

同济大学生命科学与技术学院和东方医院转化医学研究中心汪世龙教授、上海市宝山区中西医结合医院钱叶长教授为上述工作的共同通讯作者。以上工作得到了国家重点研究开发项目、国家自然基金和上海市自然科学基金的资助。