您好 欢迎来到中国超硬材料网  | 免费注册
手机资讯手机资讯
官方微信官方微信
郑州华晶金刚石股份有限公司

石墨烯及其衍生物的毒性研究最新进展

关键词 石墨烯 , 医疗 , 毒性研究|2018-08-09 09:45:50|来源 烯碳资讯
摘要 石墨烯具有高比表面积、优异的电学性能、力学性能、热性能、光学性能,被公认为是一种未来的“革命性材料”。近年来,材料、能源、环境、生物医药等领域的专家对石墨烯及其衍生物进行了广泛的研...

        石墨烯具有高比表面积、优异的电学性能、力学性能、热性能、光学性能,被公认为是一种未来的“革命性材料”。近年来,材料、能源、环境、生物医药等领域的专家对石墨烯及其衍生物进行了广泛的研究,取得了很多有价值的成果。在生物医药领域,石墨烯及其衍生物的应用集中在生物安全性、纳米载药体系、基因治疗、生物监测、生物成像和诊断等方向。

        石墨烯在医疗领域的应用:石墨烯及其衍生物的生物安全性研究

        由于制备工艺不同,石墨烯与其衍生物材料(氧化石墨烯GO等)的物理化学性质(如尺寸大小、结构形状、表面化学状态等)不尽相同,因此其与生物分子、细胞、组织和器官等相互作用方式多种多样。目前大量研究表明石墨烯是一种生物相容性良好的碳纳米材料。

        石墨烯及其衍生物的动物毒性

        石墨烯及其衍生物的细胞毒性具有尺寸和浓度依赖性(GO的毒性还与其氧化程度相关),在一定浓度范围内通常表现为良好的生物相容性。当石墨烯浓度超出一定限度时,则会对细胞产生一些不良反应(如细胞膜损伤、细胞活性降低等);此外石墨烯及GO还有一定的溶血活性。值得庆幸的是经过聚乙二醇、壳聚糖、蛋白等修饰能够有效地降低较高浓度下石墨烯材料的细胞毒性、溶血性。

微信截图_20180809094201.png

        石墨烯及其衍生物的细胞毒性

        单纯的石墨烯与其衍生物能在哺乳动物肺部富集并且能够存在较长时间,导致肺部水肿和肉芽肿瘤的形成,诱发肺部损伤。不过研究表明该损伤可以经过药物治疗缓解,并且石墨烯基材料经聚乙二醇、葡聚糖、壳聚糖等聚合物修饰可显著降低其体内毒性。有研究表明,生物体内存在的辣根过氧化物酶、人髓过氧化物酶等酶分子会引发石墨烯材料的降解,很大程度上降低石墨烯材料的生物毒性尤其是长期生物毒性,使其更为安全有效地应用于生物医用领域。

微信截图_20180809094213.png

        石墨烯及其衍生物的微生物毒性

        与细胞或动物中表现的良好的生物相容性不同,石墨烯与微生物作用中表现出优异的抗菌性能。石墨烯抗菌性可能源于其片层结构具有较坚硬的边缘,刀片状的结构会对细菌细胞膜产生机械性损伤。另外Tu等人认为石墨烯还可以直接将细胞膜上磷脂分子大规模直接抽取, 破坏细胞膜从而杀死细菌。石墨烯杀死病菌的方式与传统抗生素相差较大,使用石墨烯杀菌可以减弱使用抗生素产生“超级细菌”的威胁。并且使用这种方式消毒的物品,在反复使用的过程中,也不会在人体残留,这样对人体的危害大大减轻。对于免疫功能下降的患者来说,具有重大意义。

微信截图_20180809094227.png

        石墨烯及其衍生物优良的生物相容性与抗菌性能使其在生物医药方面具有潜在的应用价值。经过多年的研究,石墨烯的生物安全性研究已积累了一定的基础,但由于石墨烯及其衍生物的多样性以及生物系统的多样性,在石墨烯未来的应用研究中还需要综合各方面因素进行深入研究。

金刚石刀具网正式上线
  ① 凡本网注明"来源:中国超硬材料网"的所有作品,均为河南远发信息技术有限公司合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明"来源:中国超硬材料网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
② 凡本网注明"来源:XXX(非中国超硬材料网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
③ 如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在30日内进行。
※ 联系电话:0371-67667020

延伸推荐

黄河旋风:烯碳合成石墨烯产品亮相第三届国际碳材料大会

12月11至13日,第三届国际碳材料大会暨产业展览会在上海跨国采购会展中心隆重举行。河南烯碳合成材料有限公司受邀参展,石墨烯粉末、锂电池用石墨烯浆料等产...

日期 2018-12-18   展会资讯

石墨烯成医学检测工具

石墨烯是一种很神奇的材料,具有优异的光学、电学、力学特性,应用前景广阔。而美国伊利诺伊大学芝加哥分校的一项新研究,又赋予了这种材料一种新用途——检测肌萎缩侧索硬化症(ALS)。研究...

日期 2018-12-07   超硬新闻

新研究发现改进石墨烯材料性能的途径

新华社悉尼11月29日电一项新研究发现,石墨烯的纯度问题可能是限制这种新材料广泛应用的一个障碍。减少石墨烯中的硅污染有望提升其性能表现,充分发挥石墨烯在工业界的应用潜能。石墨烯是从...

日期 2018-12-03   超硬新闻

更轻防弹性能更好!美媒称中国直-10武直将配石墨烯装...

美国战略之页网站近日发表了题为《石墨烯装甲投入应用》的报道。2018年临近岁末,中国宣布说他们正在为新型直-10武装直升机配备轻型石墨烯装甲(石墨烯是一种极薄、极坚固且廉价的碳材料...

日期 2018-11-30   超硬新闻

科学家将石墨烯泡沫 环氧树脂结合到坚韧的导电复合材料...

莱斯大学的科学家们为电子应用建立了更好的环氧树脂环氧树脂与化学家JamesTour的Rice实验室发明的“超级”石墨烯泡沫相比,纯度高于纯环氧树脂,比其...

日期 2018-11-21   超硬新闻

黑龙江鹤岗:依托石墨产业,打造超硬材料、石墨烯等五大...

今年,对黑龙江尤其是鹤岗市石墨产业来说具有标志性意义:4月13日,鸡西-鹤岗被列为国家石墨新材料产业集聚区;国信通动力电池和手机项目手机流水线已于7月2...

日期 2018-11-20   超硬新闻

石墨烯新材料对于汽车的影响到底有多大?

谈起石墨烯这种物质,可能很多人相对比较陌生,何为石墨烯?其实它就是一种存在于自然界中非常薄,纳米层级的石墨,主要应用在电学、光学和力学方面,而今天我们谈...

日期 2018-11-19   超硬新闻

石墨烯产品质量堪忧,NUS研究人员证实其纯度过低

自2010年两位发现者获得诺奖之后,全球就掀起了石墨烯制备、改性和应用的研究热潮,并被产业界、各国政府、国际知名大企业和公众寄予厚望,其也一度在资本市场...

日期 2018-11-15   超硬新闻

石墨烯能给手机带来什么

2018年10月23日,三星在其官方微博上预告了石墨烯电池的使用。据称,该电池在12分钟内即可将手机充满电,而无需使用目前市面上最多的VOOC快充头。在此之前,华为宣布,华为Mat...

日期 2018-11-14   超硬新闻

宁波成功研发新型“石墨烯改性重防腐涂料”

近日,由国网宁波供电公司与中科院宁波材料技术与工程研究所联合研发的新型“石墨烯重防腐涂料”项目验收会在宁波召开,十余位国内知名专家到场。  据介绍,该项目通过对涂料的改良,为身处沿...

日期 2018-11-05   超硬新闻
河南联合精密材料股份有限公司