石墨烯在生物医疗领域的应用

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石墨烯在生物医学领域的应用

摘要：目前，石墨烯已经被广泛的应用于锂离子电池电极材料、超级电容器、太阳能电池电极材料、储氢材料、传感器、光学材料等方面，展示了石墨烯材料广阔的应用前景。在最近几年，基于纳米石墨烯的功能复合物在生物医学领域的应用引起广泛的关注。

关键字：驰飞超声波；超声波纳米制备装置；石墨烯；

最近一些年，化疗和放疗是目前治疗各种肿瘤的主要手段。但是，化疗和放疗最大的缺点是有限的肿瘤细胞特异性，可能会对正常组织和器官造成不必要的毒副作用。为提高肿瘤治疗效果和减小毒副作用，基于纳米石墨烯的药物输送被用于肿瘤化疗。单层的石墨烯或具有很大的比表面积可以用于药物装载。纳米石墨烯表面的电子可以通过作用与各种芳香族药物分子绑定，然后在功能化的石墨烯表面连上靶向分子，可以实现对特定细胞进行选择性药物输送。

目前，石墨烯材料的制备方法有化学气相沉积法、机械剥离法、化学氧化法、晶体外延生长法和碳纳米管剥离法等。这些方法中，用化学氧化法制备氧化石墨烯被广泛的用于制备氧化石墨烯，主要是将天然石墨与强酸和强氧化性物质反应生成氧化石墨烯。这种方法是最容易获得大量的纳米石墨烯及其衍生物的方法，但是有一点是肯定的，氧化剥落制备的石墨烯sp2杂化被显著的破坏，从而破坏纳米石墨烯表面的电子。

而制作高质量石墨烯最简单的办法是从石墨上直接剥离石墨烯层，而传统机械剥离法不能实现工业化生产，为此驰飞超声波研发超声波纳米制备装置，超声波是在弹性介质中传播的一种震动频率高于声波（20kHz）的机械波，能产生并传递强大的能量，给予媒质石墨液体极大的加速度。当石墨内部接受的能量足以克服结构的束缚时，石墨颗粒被剥离成单层石墨烯。相比传统的制备方法，超声波纳米制备装置是最简单的方法，对制备条件的要求非常简单，并且容易获得高质量的石墨烯。

石墨烯及其衍生物在纳米药物运输系统、生物检测、生物成像、肿瘤治疗等方面的应用广阔。石墨烯在生物医学领域的应用研究虽处于起步阶段，但驰飞超声波研发的超声波纳米制备装置却能使石墨烯实现产业化生产。

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