Fullerenes đã được sử dụng rộng rãi cho một số ứng dụng y sinh bao gồm thiết kế các chất tương phản MRI hiệu suất cao, chất tương phản hình ảnh tia X, liệu pháp quang động và cung cấp thuốc và gen, được tóm tắt trong một số đánh giá toàn diện. [68]

Nghiên cứu y học

Vào tháng 4 năm 2003, fullerene đã được nghiên cứu để sử dụng thuốc tiềm năng: liên kết kháng sinh đặc hiệu với cấu trúc để nhắm mục tiêu vi khuẩn kháng thuốc và thậm chí nhắm mục tiêu một số tế bào ung thư như khối u ác tính. Tạp chí Hóa học & Sinh học tháng 10 năm 2005 có một bài viết mô tả việc sử dụng fullerene như các chất chống vi trùng kích hoạt bằng ánh sáng. [69]

Nghiên cứu khối u

Trong khi nghiên cứu ung thư trong quá khứ có liên quan đến xạ trị, liệu pháp quang động rất quan trọng để nghiên cứu vì những đột phá trong điều trị cho các tế bào khối u sẽ mang lại nhiều lựa chọn hơn cho những bệnh nhân mắc các bệnh khác nhau. Các thí nghiệm gần đây sử dụng tế bào HeLa trong nghiên cứu ung thư liên quan đến việc phát triển các chất nhạy quang mới với khả năng được hấp thụ bởi các tế bào ung thư và vẫn gây ra chết tế bào. Điều quan trọng nữa là chất cảm quang mới không tồn tại trong cơ thể trong một thời gian dài để ngăn ngừa tổn thương tế bào không mong muốn. [70]

Fullerenes có thể được tạo ra để được hấp thụ bởi các tế bào HeLa. các C

60 dẫn xuất có thể được chuyển đến các tế bào bằng cách sử dụng các nhóm chứcL-phenylalanine,axit folicvàL-argininetrong số các nhóm khác. [71]

Chức năng hóa fullerene nhằm mục đích tăng khả năng hòa tan của phân tử bởi các tế bào ung thư. Các tế bào ung thư chiếm các phân tử này với tốc độ gia tăng do sự điều hòa các chất vận chuyển trong tế bào ung thư, trong trường hợp này, các chất vận chuyển axit amin sẽ mang lại các nhóm chức L-arginine và L-phenylalanine của fullerene. [72]

Sau khi được các tế bào hấp thụ, C

60 dẫn xuất sẽ phản ứng với bức xạ ánh sáng bằng cách biến oxy phân tử thành oxyphản ứng, gây raapoptosistrong các tế bào HeLa và các tế bào ung thư khác có thể hấp thụ phân tử fullerene. Nghiên cứu này cho thấy một chất phản ứng có thể nhắm mục tiêu các tế bào ung thư và sau đó được kích hoạt bởi bức xạ ánh sáng, giảm thiểu thiệt hại cho các mô xung quanh trong khi đang điều trị. [73]

Khi được hấp thụ bởi các tế bào ung thư và tiếp xúc với bức xạ ánh sáng, phản ứng tạo ra oxy phản ứng sẽ làm hỏng DNA, protein và lipid tạo nên tế bào ung thư. Tổn thương tế bào này buộc tế bào ung thư phải trải qua quá trình apoptosis, có thể dẫn đến việc giảm kích thước của khối u. Sau khi xử lý bức xạ ánh sáng kết thúc, fullerene sẽ tái hấp thu các gốc tự do để ngăn ngừa tổn thương của các mô khác. [74]Vì phương pháp điều trị này tập trung vào các tế bào ung thư, nó là một lựa chọn tốt cho những bệnh nhân có tế bào ung thư nằm trong tầm với của bức xạ ánh sáng. Khi nghiên cứu này tiếp tục, việc điều trị có thể xâm nhập sâu hơn vào cơ thể và được các tế bào ung thư hấp thụ hiệu quả hơn. [70]