石墨烯作為“材料之王”,吸引了大量學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界人士的研究和關(guān)注。其應(yīng)用之廣,覆蓋了從復(fù)合材料、柔性電子器件、催化、電池到生物醫(yī)藥等等諸多領(lǐng)域。
圖1. 石墨烯、氧化石墨烯以及還原氧化石墨烯的分子結(jié)構(gòu)
在生物醫(yī)藥領(lǐng)域,石墨烯在藥物遞送、生物傳感、組織工程三大領(lǐng)域尤其發(fā)揮重要作用。制造生物醫(yī)藥器件的主要障礙在于:
1)石墨烯規(guī)模化生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化;
2)石墨烯尺寸的控制;
3)石墨烯團(tuán)聚狀態(tài)(層數(shù))的控制;
4)石墨烯氧化態(tài)的控制。
有鑒于此,Prato等人對(duì)石墨烯在生物醫(yī)藥領(lǐng)域最新的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行了綜述,詳細(xì)討論了從石墨烯合成、功能化到體內(nèi)/體外檢測(cè)應(yīng)用等過程,并對(duì)石墨烯的毒性以及石墨烯轉(zhuǎn)移以及未來挑戰(zhàn)進(jìn)行了深入闡述。
圖2. 物理剝離石墨制備石墨烯的方法
圖3. 石墨烯和氧化石墨烯的藥物遞送過程
圖4. 基于石墨烯大的生物傳感器
圖5. 基于石墨烯的三維結(jié)構(gòu)用于生物醫(yī)藥
Giacomo Reina, Ester Va´zquez, Alberto Bianco, Maurizio Prato et al. Promises, facts and challenges for graphene in biomedical applications. Chemical Reviews 2017.