바이오이미징과 향상된 세포 내 약물 전달을 위해 독소루비신 포집 카본 닷(DOX-CDs)을 제조했습니다. 카본 닷(CDs)은 구연산과 요소를 사용해 200°C에서 1시간 수열 합성법으로 제조했습니다. 이후 물리화학적 상호작용으로 DOX를 CDs 표면에 성공적으로 결합시켰습니다. DOX-CDs는 우수한 결정 구조, 뛰어난 수용액 안정성, 탁월한 광발광 특성, 93%의 높은 양자 수율을 보였습니다. 형광 이미징 결과 DOX-CDs가 암세포에 쉽게 흡수돼 세포 표지가 가능함을 확인했습니다. 또한 DOX-CDs에서 엔도-라이소좀 pH 보조 DOX 방출 거동이 관찰됐으며, MTS 분석으로 HO-8910 난소암 세포에 대한 DOX-CDs의 세포독성을 확인했습니다. 게다가 CDs는 동물 이미징 테스트에서 밝은 형광 신호를 보였고, 7일 및 21일 투여 후 낮은 독성을 입증했습니다. 따라서 제조된 CDs는 생물의학 이미징과 세포 내 약물 전달을 위한 유망한 이미징 프로브가 될 수 있습니다.
서론
독소루비신(DOX)은 유방암, 폐암, 위암, 난소암, 갑상선암, 다발성 골수종, 육종, 소아암 등 여러 암 치료에 널리 사용되는 안트라사이클린 계열 화학요법 약물입니다. DOX의 항암 작용 메커니즘은 DNA 합성 및 복구 과정을 방해하는 것으로 여겨집니다. 따라서 암 치료 시 DOX는 세포막을 통과해 세포핵에 도달해 DNA 합성을 교란해야 합니다. 그러나 자유 DOX는 세포핵에 쉽게 접근하지 못하고 심각한 심장 독성을 유발해 암 치료제로서의 적용을 저해합니다[1, 2].
최근 리포좀, 미셀, 나노에멀전, 고분자 나노입자 등 다기능 나노캐리어들이 항암 약물 전달에서의 중요성으로 큰 주목을 받고 있습니다[3]. 그중 2004년 발견된 이래 카본 퀀텀 닷(CD)은 양자 닷 패밀리의 새로운 유형으로서 전 세계적으로 엄청난 관심을 끌었습니다[4]. 특히 형광 CDs는 준제로 무게와 크기(<10 nm), 높은 광안정성, 넓고 연속적인 여기 스펙트럼, 조절 가능한 파장, 만족스러운 생체적합성, 낮은 독성, 우수한 형광 성능 덕분에 세포 이미징², 광촉매, 약물 전달, 오염물질 및 중금속 이온 검출, 광전기 장비 등에서 선호되고 있습니다[5-14]. 예를 들어 Yang 등은 DOX를 CDs에 성공적으로 결합시켜 향상된 항암 치료를 달성했으며, 이는 CDs가 핵 표적 약물 전달에 큰 의의가 있음을 시사합니다[1].
이전에는 다양한 바이오매스 소재, 탄화, 패시베이션, 표면 기능화 등 CDs 제조 기술이 제안됐습니다[14, 15]. 크게 '톱다운' 접근법(아크 방전, 레이저 에블레이션, 전기화학적 에칭, 산화법으로 거대 탄소 구조를 탄소 나노입자로 분해)[16-20]과 '바텀업' 접근법(분자 전구체로부터 CDs 합성, 주로 수열법, 초음파법, 파동 보조 합성)[21-24]으로 분류됩니다. Xu 등은 아크 방전, 산화, 추출, 겔 전기영동으로 CDs를 얻었습니다. Ming 등은 전기분해로 CDs를 획득했습니다. Yang 등은 기존 수열법을 최적화해 다양한 형광 CDs를 합성했습니다[21]. 그러나 이러한 방법들은 복잡한 합성 공정, 시간 소요, 엄격한 제조 요건, 비싼 원료 등으로 제한됩니다[25]. 또한 반응에서 유기 용매를 패시베이터로 사용하면 CDs 독성을 증가시킬 수 있습니다[26]. 게다가 대부분의 보고된 CDs는 자외선 여기에서 청색 형광을 방출하는데, 강한 조직 자가형광 간섭으로 생물의학 이미징 분야 잠재력을 심각하게 저해합니다.
본 연구에서는 녹색 형광 CDs를 녹색이고 효율적인 한 단계 제어 열분해법으로 구연산 이수화물과 요소로부터 합성했습니다. DOX는 소수성 상호작용, 정전기적 상호작용, π-π 스태킹 상호작용으로 제조된 CDs 표면에 공유결합이 아닌 방식으로 결합돼 약물 전달에 활용됐습니다[27-29]. CDs의 형태와 구조는 투과전자현미경(TEM)과 X선 회절 분석으로 조사했습니다. 광학적 특성은 UV-Vis 분광계와 광발광(PL) 방출 스펙트럼으로 평가했습니다. 지속적 약물 방출은 투석법으로 수행했습니다. 세포 흡수와 DOX-CDs의 세포 내 분포는 형광 현미경으로 조사했습니다. DOX-CDs의 항암 효과는 표준 MTS 분석으로 평가했습니다. CDs의 체내 이미징은 Balb/c 누드 마우스에서 수행했습니다. 마지막으로 CDs의 장기 독성을 조직학적 분석으로 조사했습니다. 따라서 제조된 CDs는 체내 이미징과 표적 약물 전달을 위한 잠재적 제제가 될 것입니다.
재료 및 방법
재료
구연산 이수화물, 요소, L-아르기닌, 에틸렌디아민 아세톤, 퀴닌 황산염, 인산완충염수(PBS), 아세트산, 인산이수소나트륨, 파라포름알데히드는 Sinopharm Chemical Reagent Co. Ltd(중국 상하이)에서 구매했습니다. MTS 세포증식 비교색 분석 키트(MTS), 둘베코 변성 이글 배지(DMEM/고포도당), 페니실린-스트렙토마이신 용액, 트립신-EDTA 용액은 Beyotime Biotechnology Co. Ltd(중국 상하이)에서 구매했습니다. 태아소혈청(FBS)은 Tianhang Biotechnology Co. Ltd(중국 항저우)에서 구매했습니다. HO-8910 난소암 세포와 EA.hy926 인간 탯줄 정맥 내피 세포는 Shanghai Institute of Nutrition and Health, Chinese Academy of Sciences(중국 상하이)에서 구매했습니다. 독소루비신 염산염(DOX)은 Sigma-Aldrich(중국 상하이)에서 구매했습니다. 투석백(MWCO=1000 Da)은 SpectrumLabs(미국 로스앤젤레스)에서 구매했습니다.
CDs 및 DOX-CDs 합성
간단히, 구연산 이수화물(0.2 mmol)과 요소(5 mmol)를 1 mL DI 물에 녹였습니다. 혼합물을 유리 용기에 옮기고 200°C에서 1시간 탄화했습니다. 이후 1 mL DI 물과 아세톤(v/v, 1/3)을 첨가하고 10,000 rpm에서 10분간 3회 원심분리했습니다.
DOX는 비공유 결합으로 CDs 표면에 결합시켰습니다. 간단히, DOX·HCl(0.5 mg)을 5 mL CDs(5 mg/mL)에 첨가하고 암소에서 48시간 교반했습니다. 결과 용액을 투석백(MWCO=1000 Da)으로 DI 물에 24시간 투석해 DOX-CDs를 얻었습니다. 마지막으로 DOX-CDs를 동결건조해 4°C에서 보관했습니다.
CDs 및 DOX-CDs 특성 분석
CDs의 크기 형태는 투과전자현미경(TEM, FEI Tecnai G2 Spirit)으로 분석했습니다. PL 방출 측정은 LS55 형광 분광광도계(PerkinElmer, 미국 월섬)로 수행했습니다. CDs의 양자 수율(QY)은 퀴닌 황산 용액(H₂SO₄)을 기준 물질로 사용해 결정했습니다. 결정 구조는 Bruker Tensor27 푸리에 변환 적외선 분광광도계(Pike Corporation, 미국 위스콘신 매디슨)로 관찰했습니다. X선 광전자 분광법(XPS)은 ESCALAB250Xi 분광계(Thermo, 미국)로 수행했습니다. 제타 전위는 제타 전위계(Malvern Panalytical, 영국 말번)로 측정했습니다.
체외 약물 방출 연구
DOX-CDs로부터의 체외 DOX 방출은 투석백을 사용해 조사했습니다. 간단히, DOX-CDs를 투석백에 넣고 PBS(pH 7.4, 5.0)에 각각 담근 뒤 진탕 배양기(37°C, 100 rpm)에 뒀습니다. 정해진 시간에 0.5 mL 시료를 채취하고 같은 부피의 PBS로 대체했습니다. 방출된 DOX는 590 nm에서 형광 강도로 기록했습니다.
체외 세포독성 테스트
DOX-CDs의 세포독성은 HO-8910 난소암 세포와 EA.hy926 탯줄 정맥 내피 세포에 대한 MTS 분석으로 결정했습니다[30, 31]. 간단히, 세포를 96웰 플레이트에 0.5×10⁵ cells/mL 농도로 파종하고 24시간 배양해 세포 부착을 유도했습니다. 이후 다양한 농도의 DOX-CDs를 각 웰에 첨가했습니다. 24시간 배양 후 배지를 흡인하고 90 μL 배지와 10 μL MTS를 각 웰에 첨가했습니다. 4시간 후 마이크로플레이트 리더(BioTek Epoch)로 490 nm에서 흡광도를 측정했습니다. 세포 생존율은 생존 세포 백분율로 표현했으며 3회 반복 측정의 평균으로 보고했습니다.
체외 세포 이미징 연구
HO-8910 난소암 세포를 6웰 플레이트에 접종하고 37°C에서 24시간 배양해 세포 부착을 유도했습니다. 이후 세포를 DOX-CDs와 배양해 세포 흡수를 허용했습니다. 4시간 배양 후 배지를 제거하고 차가운 PBS로 3회 세척한 뒤 4% 파라포름알데히드로 10분 고정했습니다. 마지막으로 형광 현미경(Leica Microsystems, 독일 베츨라르)으로 세포 형태와 형광 분포를 시각화했습니다.
체내 이미징
동물 실험은 Xuzhou Medical University 동물 관리 위원회 승인하에 수행됐습니다[32]. Balb/c 누드 마우스를 사용해 CDs의 형광 이미징 잠재력을 평가했습니다. 간단히, 누드 마우스에 복강 내 2% 펜토바르비탈 마취 후 CDs 수용액(50 μL, 6 mg/mL)을 주입 부위에 피하 주사했습니다. 또한 꼬리 정맥으로 CDs(5 mg/kg) 주사 후 다양한 시점에서 여러 장기(심장, 신장, 비장, 간, 방광)를 채취해 형광을 평가했습니다. 동물 형광 이미징은 Tanon-5200Multi Gel 이미징 시스템으로 촬영했으며, 모든 형광 이미지의 노출 시간은 1.0초였습니다.
체내 독성 연구
쿤밍 마우스(암컷, 7주)를 사용해 CDs의 체내 장기 독성을 조사했습니다. 쿤밍 마우스를 무작위로 CDs 그룹과 대조군으로 나눴습니다. 마우스에 PBS와 CDs를 꼬리 정맥으로 주사했습니다(6 mg/kg). 이후 7일과 21일 후 주요 장기(심장, 폐, 신장, 간, 비장)를 채취했습니다. 장기를 4% 파라포름알데히드로 고정하고 절편을 만든 뒤 헤마톡실린-에오신(H&E) 염색했습니다. 마지막으로 광학 현미경(Leica Microsystems, 독일 베츨라르)으로 조직학적 절편을 관찰했습니다.
결과 및 논의
CDs 및 DOX-CDs 특성 분석
CDs는 구연산 이수화물과 요소(구연산 이수화물/요소 = 1/25)를 사용한 한 단계 전략으로 200°C에서 1시간 제조했습니다. DOX는 제조된 CDs 표면에 공유결합으로 결합돼 약물 전달용 DOX-CDs를 형성했습니다(Scheme 1). TEM 이미지(그림 1a)에서 CDs는 평균 직경 2.75 nm의 균일한 구형 형태를 보이며 비교적 좁은 크기 분포를 가집니다. 또한 고해상도 TEM 이미지(그림 1a 삽입)에서 CDs의 결정 구조를 관찰할 수 있어 뚜렷한 격자 무늬를 가진 양호한 결정성을 나타냅니다.
CDs(a) 및 DOX-CDs(b) 제조 모식도CDs 특성 분석. a CDs TEM 이미지(삽입: 고해상도 TEM 이미지). b CDs 크기 분포. c DOX, CDs, DOX-CDs UV-Vis 흡수(삽입: 자연광 및 자외선 하 CDs). d CDs FTIR 스펙트럼. e 340-440 nm 여기 파장에서 20 nm 간격으로 측정한 CDs PL 방출. f CDs XPS 스펙트럼
CDs의 화학 구조는 FTIR 분광법으로 분석했습니다. 그림 1d에서 3499 cm⁻¹과 1729 cm⁻¹의 날카로운 피크는 각각 -OH와 -COOH에 기인하며, 780 cm⁻¹과 1372 cm⁻¹ 피크는 N-H에 기인할 수 있습니다. 카복실기와 아미노기가 CDs 표면에 작용기로 존재해 생체 고분자를 특이적 기능으로 변형할 수 있음을 결론지을 수 있으며, 이는 CDs의 추가 응용 연구 가능성을 제공합니다.
또한 CDs의 광학적 특성은 UV-Vis 흡수와 PL 분광법으로 조사했습니다. 그림 1c에서 CDs는 410 nm에서 흡수 피크를 보이며, DOX는 500 nm에서 흡수 피크를 보입니다. 반면 DOX-CDs는 CDs와 DOX의 흡수 피크인 410 nm와 500 nm를 각각 유지해 DOX가 CDs에 성공적으로 결합됐음을 나타냅니다. 게다가 그림 1c 삽입 그림에서 DOX-CDs 수용액은 자연광에서 연한 노란색 투명하지만 자외선 여기에서 밝은 녹색으로 변합니다. 또한 퀴닌 황산을 기준 물질(QY=54%)로 사용해 형광 양자 수율을 93%로 계산했습니다. CDs를 340-440 nm에서 여기시킬 때 PL 피크가 거의 이동하지 않아 CDs의 여기 독립적 방출 특성을 나타냅니다. CDs의 최대 여기 파장과 PL 피크는 각각 400 nm, 525 nm입니다. 여기 독립적 PL 거동은 CDs의 균일한 표면 상태에서 기인할 수 있습니다[33].
추가로 CDs의 원소 조성은 XPS로 결정했습니다. 그림 1f에서 XPS 스펙트럼은 CDs가 주로 탄소(C), 질소(N), 산소(O)로 구성되며 원자 비율이 각각 78.39%, 7.52%, 14.1%임을 보여줍니다. C₁s, N₁s, O₁s의 세 가지 전형적 피크가 각각 284.8, 399.5, 532.6 eV에서 관찰됩니다. 구체적으로 C₁s 스펙트럼은 284.8, 286.7, 288.3 eV에서 3개 피크를 보여 C-C, C-N, C-O 또는 C=O 결합 존재를 나타냅니다(Figure S1A). N₁s 고해상도 스펙트럼은 399.5 eV에서 피크를 보여 C-N에 기인합니다. 또한 O₁s 스펙트럼도 531.9, 532.6 eV에서 C=O와 C-O 결합 존재를 확인합니다(Figure S1B).
CDs의 형광 강도는 4°C와 실온 모두에서 훌륭한 안정성을 유지했습니다(Figure S2A). 2주간 4°C에서 형광 강도 감소는 10% 미만으로 무시할 수 있습니다. 따라서 CDs는 생물의학 이미징 제제로 사용될 장기적 안정성을 가질 것으로 기대됩니다.
Figure S2B는 CDs의 PL 강도가 높음(>10) 또는 낮음(<3) pH 수용액에서 감소함을 보여줍니다. 그러나 pH 3-10 수용액에서 PL 강도는 안정적이었습니다. 바이오마킹과 바이오이미징에 적용되는 CDs는 세포와 공배양되며 pH 조건은 중성(pH 6-8) 부근이므로 PL 안정성이 보장됩니다. 이론적으로 제조된 CDs가 세포 내에서 바이오마킹과 바이오이미징을 위해 높은 안정성으로 형광을 방출할 수 있음을 나타냅니다.
CDs의 형광 안정성을 명확히 하기 위해 항광표백 테스트를 수행했습니다. Figure S2C에서 양자 닷(CdTe)과 전통적 형광 염료(DAPI)와 비교해 CDs는 더 높은 형광 강도뿐만 아니라 우수한 광표백 저항성을 보였습니다. 또한 CDs는 DI 물, PBS, FBS 배지, DMEM 배지, CM1-1 배지 등 다양한 용액에서 잘 분산돼 혈액 시스템에서의 우수한 안정성을 기대할 수 있습니다(Figure S3).
CDs는 -31.1 mV의 제타 전위 값을 보였습니다(Figure S4). 이는 입자 표면에 산소와 카복실 작용기가 존재하기 때문으로 여겨집니다. 양전하를 띤 DOX는 카복실기와 정전기적 상호작용, 소수성 상호작용으로 CDs 표면에 물리적으로 부착될 수 있습니다. DOX-CDs는 -9.7 mV의 제타 전위를 보여 DOX-CD 복합체 형성을 확인합니다. 또한 CDs는 DOX의 방향족 구조를 강한 π-π 상호작용으로 탑재할 수 있는 sp² 탄소 네트워크를 포함합니다. 최적 캡슐화 효율과 약물 탑재 효율은 다양한 DOX 농도로 조사했습니다. Figure S5에서 최대 캡슐화 효율은 0.1 mg/mL DOX에서 50.82%로 계산됐으며, 해당 탑재 효율은 6.82%였습니다.
DOX-CDs 체외 약물 방출
DOX-CDs로부터의 체외 DOX 방출 거동은 PBS에서 수행해 pH 민감성 DOX 방출을 조사했습니다. 이를 위해 DOX-CDs를 서로 다른 pH(pH 7.4, 6.0, 5.0)에서 배양하고 DOX 방출을 모니터링했습니다. 그림 2에서 DOX-CDs는 휴지기 동안 pH 7.4, 6.0, 5.0에서 지속적 방출 프로파일을 보였습니다. 결과는 DOX 방출이 pH 의존적임을 나타냅니다. pH 7.4에서 DOX-CDs 배양 시 8시간 내 DOX의 13%만 방출됐습니다. 그러나 pH를 6.0 또는 5.0으로 낮추면 각각 35% 이상, 65% 이상의 DOX가 DOX-CDs로부터 방출돼 DOX-CDs의 저pH 민감성을 시사합니다. 방출된 DOX 양이 낮은 pH에서 증가했음이 입증됐으며, 이는 산성 환경에서 DOX의 -NH₂ 기 프로톤화 증가에 기인합니다. 따라서 DOX-CDs는 혈액 순환 중 DOX의 조기 누출을 방지하고 세포 내 약물 방출을 향상시킬 수 있습니다. 이는 암의 효과적 치료에 큰 이점입니다.
pH 5.0, 6.0, 7.4에서 DOX-CDs의 체외 DOX 방출 프로파일
체외 세포독성 테스트
생체적합성 문제는 생물의학 이미징과 약물 전달에 CDs를 적용하는 데 중요합니다. 다양한 농도에서 CDs의 세포독성을 HO-8910 난소암 세포와 EA.hy926 탯줄 정맥 내피 세포에 대해 수행했습니다. 그림 3a에서 HO-8910과 EA.hy926 세포 모두 5 mg/mL 고농도에서도 85% 이상의 높은 생존율을 유지해 CDs의 우수한 생체적합성과 낮은 세포독성을 나타냈습니다.
체외 세포 세포독성. a HO-8910과 EA.hy926 세포에 대한 CDs 생체적합성. b HO-8910 종양 세포에 대한 DOX-CDs와 CDs 세포독성. 값은 평균±SD, (n=3)
DOX와 결합했을 때 DOX-CDs는 HO-8910 난소암 세포에 대해 DOX 농도 의존적 세포 생존율을 보였습니다. 그림 3b에서 DOX-CDs의 세포 생존율은 자유 CDs보다 유의하게 낮았으며, 특히 DOX 농도가 0.05 mg/mL 이상에서 두드러져 DOX-CDs의 우수한 항암 효과를 나타냅니다.
체외 세포 흡수 및 표지 연구
DOX-CDs의 세포 내 흡수 능력을 평가하기 위해 HO-8910 세포에서 세포 이미징을 조사했습니다. 그림 4에서 CDs와 DOX에 기인한 선명한 녹색과 적색 형광이 암세포 내에서 관찰됐습니다. 특히 강한 녹색 형광 신호가 주로 세포질에 국소화돼 CDs의 세포 내 분포를 나타냈습니다. 반면 적색 신호는 세포질보다 핵에서 유의하게 강해 DOX가 CDs에서 분리돼 DNA에 대한 높은 친화성으로 직접 핵으로 이동했음을 시사합니다. 이는 엔도좀과 라이소좀의 낮은 pH(5.0)가 DOX-CDs로부터 DOX 방출을 도울 수 있기 때문으로 설명됩니다. 따라서 DOX-CDs는 세포 표지와 세포 내 약물 전달을 위한 유망한 제제가 될 수 있습니다.
HO-8910 세포에 의한 DOX-CDs 체외 세포 흡수. 스케일 바 = 50 μm
체내 동물 이미징 연구
누드 마우스에 CDs 수용액(50 μL, 6 mg/mL)을 피하 투여했습니다. 마우스는 복강 내 1% 펜토바르비탈 마취 후 488 nm 여기광과 535 nm 방출 필터로 Tanon-5200Multi Gel 이미징 시스템으로 이미징했습니다. 그림 5a에서 투여 부위에서 강한 녹색 형광이 관찰돼 CDs 형광이 마우스 피부와 조직을 효과적으로 투과함을 입증했습니다. 또한 주사 후 마우스가 건강한 상태를 유지해 CDs가 동물에 대해 우수한 생체적합성과 낮은 독성을 가짐을 나타냈습니다. 모든 결과를 종합하면 CDs는 체외와 체내에서 뛰어난 발광 프로브로 활용 가능합니다.
체내 동물 테스트. a CDs를 이용한 동물 형광 이미징. b CDs 정맥 주사 후 다양한 시점의 마우스 체외 장기 이미징
또한 꼬리 정맥으로 나노프로브 주사 후 생체 분포와 배설 경로를 조사했습니다. 다양한 시점(0, 0.5, 1, 3시간)에 여러 장기를 해부해 형광 이미징했습니다. 그림 5b에서 주사 후 신장과 방광이 심장, 비장, 간 등 다른 장기보다 훨씬 강한 형광 신호를 보였습니다. 또한 신장 형광 신호는 주사 후 0.5시간 내 유의하게 증가했다가 1시간 후 점차 감소했습니다. 이후 방광 형광 신호가 0.5시간부터 1시간까지 점차 증가해 CDs가 신장에서 방광으로 전달됐음을 나타냅니다. 결과는 CDs가 신장과 방광 시스템을 통해 배설되고 청소될 수 있음을 보여줍니다.
체내 장기 독성 테스트
또한 CDs의 임상 연구 활용 잠재력을 완전히 조사하기 위해 체내 장기 독성 연구도 수행했습니다. 쿤밍 마우스에 PBS와 CDs를 꼬리 정맥으로 주사하고, 7일과 21일 후 주요 장기(심장, 폐, 신장, 간, 비장)를 채취해 조직학적 분석을 수행했습니다. 이후 현미경으로 조직학적 조직 이미지를 촬영해 실험군과 대조군 간 병리적 차이를 평가했습니다. 그림 6에서 CDs 투여 동물의 주요 장기에서 현저한 장기 손상과 염증 병변이 관찰되지 않아 제조된 CDs가 임상 사용과 체내 연구에 안전함을 시사합니다. 따라서 합성된 녹색 CDs는 바이오마커와 바이오이미징 프로브로서 생체적합성이 있습니다.
CDs 투여 7일 및 21일 후 주요 장기의 조직학적 분석. 스케일 바 = 100 μm
결론
결론적으로, 본 연구는 바이오이미징과 향상된 세포 내 약물 전달을 위한 93%의 높은 QY를 가진 녹색 형광 CDs의 비용 효율적 제조를 입증했습니다. DOX가 CDs에 성공적으로 결합돼 우수한 결정 구조, 뛰어난 수용액 안정성, 탁월한 광발광 특성을 가진 DOX-CDs를 형성했습니다. DOX-CDs는 세포 내 pH 환경에 반응해 산성 유발 세포 내 방출을 촉진했습니다. pH 민감성 덕분에 DOX-CDs는 HO-8910 세포 증식을 효과적으로 억제했습니다. DOX-CDs는 우수한 세포 표지 능력을 보였고 엔도/라이소좀 pH에 반응해 세포 내 DOX를 방출했습니다. CDs는 체외와 체내 모두에서 형광 프로브로 작용했습니다. 마지막으로 조직학적 분석에서 CD 처리 마우스로부터 현저한 독성 효과가 관찰되지 않았습니다. 그럼에도 본 연구는 비용 효율적 방법으로 제조된 CDs가 생물의학 이미징과 세포 내 약물 전달에서 큰 잠재력을 가질 수 있음을 입증했습니다.