氧化石墨烯在生物医学领域的应用_高扬

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1、·１４４·材料导报Ａ：综述篇２０１６年８月（Ａ）第３０卷第８期氧化石墨烯在生物医学领域的应用＊高扬１，２，吴丁威１，２，殷广达１，２，郭睿劼１，２（１太原理工大学新材料界面科学与工程教育部和山西省重点实验室，太原０３００２４；２太原理工大学材料科学与工程学院，太原０３００２４）摘要氧化石墨烯（ＧＯ）是石墨烯的衍生物，具有较高的比表面积和丰富的官能团：底面含羟基和环氧基，边缘含羧基。这些官能团赋予了氧化石墨烯良好的亲水性、分散性和生物相容性，易于修饰和功能化，加之其优良的光学性质，使得氧化石墨烯在生物医学领域具

2、有广阔的应用前景。着重介绍了氧化石墨烯在生物传感器、生物成像、药物／基因传送、光热／光动力治疗、抗菌材料、生物安全性方面的研究现状和进展。关键词氧化石墨烯生物医学生物传感器生物成像药物／基因传递光热／光动力治疗抗菌材料生物安全性中图分类号：Ｏ６１３．７１；ＴＢ３８３文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．１１８９６／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－０２３Ｘ．２０１６．０１５．０２３ＡＳｕｒｖｅｙｆｏｒＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆＧｒａｐｈｅｎｅＯｘｉｄｅ１，２，ＷＵＤｉｎｇｗｅｉ１，２，ＹＩＮＧｕａｎｇｄａ１

3、，２，ＧＵＯＲｕｉｊｉｅ１，２ＧＡＯＹａｎｇ（１ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＩｎｔｅｒｆａｃｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｎＡｄｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎａｎｄＳｈａｎｘｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，ＴａｉｙｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｉｙｕａｎ０３００２４；２ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴａｉｙｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｉｙｕａｎ０３００２４）Ａｂｓ

4、ｔｒａｃｔＧｒａｐｈｅｎｅｉｓｓｔｒｉｃｔｌｙａｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍａｔｅｒｉａｌ，ａｓｈｅｅｔｏｆｃａｒｂｏｎｗｉｔｈｊｕｓｔｏｎｅａｔｏｍｔｈｉｃｋ．Ｉｔｓｕｎｕ－ｓｕａｌｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｎａｔｕｒｅｍａｋｅｉｔｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｆｏｃｕｓｓｉｎｃｅｉｔｓｄｉｓｃｏｖｅｒｙ．Ｇｒａｐｈｅｎｅｏｘｉｄｅ（ＧＯ），ａｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｏｆｇｒａｐｈｅｎｅ，ｉｓａｌｓｏａｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍａｔｅｒｉａｌｗｈｉｃｈｈａｓｌ

5、ａｒｇｅｓｕｒｆａｃｅａｒｅａ，ｅｘｃｅｌｌｅｎｔａｑｕｅｏｕｓｄｉｓ－ｐｅｒｓｉｔｙ，ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃｉｔｙ，ｂｉｏｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｏｐｔｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ｉｔｐｏｓｓｅｓｓｅｓｒｉｃｈｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｇｒｏｕｐｓ，ｔｈｅｈｙｄｒｏｘｙｌａｎｄｅｐｏｘｙｇｒｏｕｐｓｏｎｂａｓａｌｓｕｒｆａｃｅａｎｄｃａｒｂｏｘｙｌｏｎｅｄｇｅｓ．Ｏｗｉｎｇｔｏｔｈｅｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｇｒｏｕｐｓ，ｇｒａｐｈｅｎｅｏｘｉｄｅｉｓｒｅａｄｉｌｙｔｏｂｅｍｏｄｉｆｉｅｄａｎｄｆｕｎｃｔ

6、ｉｏｎａｌｉｚｅｄｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｅｎｔｓ，ｏｆｆｅｒｉｎｇＧＯｔｈｅｅｘｔｅｎｓｉｖｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｂｉｏｍｅｄｉｃａｌｆｉｅｌｄｓ．Ｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｈｙｄｒｏｇｅｎｂｏｎｄｓｂｅｔｗｅｅｎｗａｔｅｒｍｏｌｅｃｕｌｅｓａｎｄｐｏｌａｒｇｒｏｕｐｓｏｎｇｒａｐｈｅｎｅｏｘｉｄｅｐｒｏｖｉｄｅｓｇｒａｐｈｅｎｅｏｘｉｄｅｗｉｔｈａｄｖａｎｔａｇｅｓｆｏｒｐｏｔｅｎｔｉａｌｂｉｏｍｅｄｉａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｏｔｈｅｒｃａｒｂｏｎ－ｂａｓｅｄｍ

7、ａｔｅｒｉａｌｓｓｕｃｈａｓｔｈｅｆｕｌｌｅｒｅｎｅａｎｄｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅｓ．Ｔｈｉｓｒｅｐｏｒｔａｔｔｅｍｐｔｓｔｏｒｅｖｉｅｗｔｈｅｓｔａｔｅｏｆｔｈｅａｒｔｏｆｇｒａｐｈｅｎｅｏｘｉｄｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｂｉｏｓｅｎｓｏｒｓ，ｂｉｏｉｍａｇｉｎｇ，ｄｒｕｇ／ｇｅｎｅｄｅｌｉｖｅｒｙ，ｐｈｏｔｏｔｈｅｒｍａｌ／ｐｈｏｔｏｄｙｎａｍｉｃｔｈｅｒａｐｙａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌｍａｔｅｒｉａｌａｎｄｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｓａｆｅｔｙ，ａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｔｈｅｃｈａｌｌｅｎｇｅｓａｎｄｏｐ

8、ｐｏｒｔｕｎｉｔｉｅｓｆｏｒｆｕｔｕｒｅｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｉｔｉｓｅｘｐｅｃｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｉｎｔｅｎｓｉｖｅｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｏｆｔｈｅｎａ－ｔｕｒｅａｎｄａｃｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｇｒａｐｈｅｎｅｏｘｉｄｅｗｉｌｌｏｐｅｎａｐａｔｈｗａｙｆｏｒｉｔｓｅｘｔｅｎｓｉｖｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｇｒａｐｈｅｎｅｏｘｉｄｅ，ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ，ｂｉｏｓｅｎｓｏｒｓ