在新冠疫情下,大家可能留意到有石墨烯口罩在市面上出现。石墨烯是目前最坚硬也是最薄的二维纳米材料,由碳原子组成,其独特的电子、光学、热和机械性能,使石墨烯及其衍生物(以下简称石墨烯)在医学、电子科技、能源、智慧家庭以至军事上成为广泛研究的神奇新材料。
在早期的研究,科研人员已尝试利用石墨烯作为药物递送的纳米载体。通过观察「成纤维细胞系」的黏附及其丝状伪足形态,得知石墨烯具有一定程度上的生物相容性。
在组织工程研究中,通过不同的制备工艺和与各种生物活性材料结合使用,石墨烯在实验动物模型上有助皮肤、肌肉、神经、骨骼及软骨等修复。
由于湿疹、褥疮及烧伤伤口的感染风险高,故石墨烯在此类伤口愈合中具有良好的治疗潜力。这与其抗菌、免疫调节、抗炎及血管生成特性有关。
这些特性背后的原因包括其无毒性、与生物材料相容,以及缺乏对健康细胞迁移的抑制。石墨烯的抗菌特性亦可能与其脱水特性,或某些官能团可产生杀死致病细菌的自由基有关。一些新的设计也允许光触发抗菌活性。
虽然许多应用模式专注于皮肤修复, 但石墨烯的应用并不局限于此。其他研发进展包括新型智能材料,如多功能缝合线(具有伤口愈合特性并添加抗生素,以增强抗菌功能),亦可作为监测糖尿病足和下肢静脉溃疡的传感器。
石墨烯正处于其医学研究起飞和关键的时刻,使用此新型材料修复人体组织是目前医学研究的一大热点。