فتوترمال تراپی یا نور گرما درمانی از عوامل فتوسنتز کننده سلول ها برای تولید حرارت بر اساس جذب نور استفاده می کنند که منجر به ابلیشن نوری سلول های سرطانی و متعاقباً مرگ سلول می گردد. برای پرهیز از گرمایش غیر اختصاصی سلول های سالم، فتوسنتز کننده ها باید از جذب بالایی در مادون قرمز نزدیک[near-infrared] (NIR) و فراجذب انتخابی در سلول های سرطانی تومورها نسبت به سلول های طبیعی بافت های سالم برخوردار باشند. نفوذ عمیق و گرمایش اندک نور گرمایی غیر اختصاصی در پنجره NIR به دلیل شفافیت و جذب ادنک نور توسط بافت در این پنجره نوری است. در حال حاضر مواد تحت بررسی با جذب نوری بالا در منطقه NIR برای نور گرما درمانی شامل نانوپوسته های طلا، نانومیله های طلا، هرم های طلا، نانولوله های کربنی تک جداره[single-walled carbon nanotube] (SWNT)، و نانولوله های کربنی چند جداره می باشند.
اکسید گرافن (GO) اخیراً به عنوان یک ماده جدید در تحقیقات نانو کربنی ظهور یافته است. به عنوان ماده فراوان و کم هزینه سنتز شده از گرافیت، GO دارای کاربرد بالقوه ای در انرژی، الکترونیک، حوزه های سنجش مولکولی، و کاتالیز می باشد. مسیر جدیدی برای GO در زمینه تحقیقات زیست پزشکی وجود دارد. مطالعات قبلی مربوط به اکسید گرافن پگیله احیاء نشده کووالانسی (نانو-GO) در دارورسانی در شرایط آزمایشگاهی و گرمایش نور گرمایی در داخل بدن با استفاده از دوزهای نسبتاً بالای تزریق (در حدود 20 میلی گرم در کیلوگرم) و قدرت لیزر (در حدود 2 وات در سانتی متر مربع) در مقایسه به نانولوله های کربنی موثر است. دوز / قدرت بالای مورد نیاز برای ابلیشن نوری به واسطه جذب کمتر از حد مطلوب نور NIR توسط نانو-GO به صورت به شدت اکسیده می باشد.
در اینجا، ما به توسعه ورقه های اکسید گرافن احیاء شده در ابعاد نانو (نانو-rGO) با پگیلاسیون غیر کووالانسی پرداختیم. نانو-rGO از نظر شیمیایی با احیاء نانو-GO پگیله کووالانسی و بازیابی جزئی ماهیت ممزوج ورقه های گرافن استخراج می گردد که منجر به افزایش جذب NIR تا بیش از 6 برابر می گردد. به دلیل فقدان گروه های عاملی در GO احیاء شده، از یک سورفاکتانت دوگانهدوست منشعب برای پوشش نانو-rGO غیر کووالانسی به منظور ثبات و سازگاری زیستی در محلول های بافر زیستی استفاده می گردد. نانو-rGO حاصله قادر به امتزاج پپتید به منظور هدف گیری سلول های سرطانی و ابلیشن نوری انتخابی سلول های سرطانی با دوز پایین می باشد. این اولین مرحله GO به صورت احیاء شده با پگیلاسیون غیر کووالانسی بوده که برای کاربردهای زیستی توسعه یافته و منجر به نانو-rGO به عنوان یک عامل نور گرمایی بسیار موثر با جذب قابل مقایسه نور NIR با مواد نانولوله طلا و کربنی می گردد.