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电竞下注平台|石墨烯为何可以引爆医疗的下一次革命?

编辑:电竞下注 来源:电竞下注 创发布时间:2020-11-03阅读14355次
  

【电竞下注】两位英国物理学家用非常简单的方法从石墨中分离出单层石墨,即石墨烯,获得了2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯是由二维单层碳原子组成的六方晶格材料,是世界上最厚最差的导电材料,是人类未知的强度最低的材料,不具备高透光率和柔韧性。因此,由于这些优异的性能,它赢得了最极端材料的美誉,许多人也指出,21世纪将成为石墨烯时代。

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石墨烯是一种经过高度研究的多用途物质,可能会给我们生活的方方面面带来革命:比如用来生产防水膜,解决全球缺水问题;取代目前电子产品中的硅,以更小的体积获得更强的性能;开发下一代能源解决方案,比如只能在几分钟内充满电的太阳能电池或手机电池。此外,石墨烯还可以用于生物医学领域,如药物输送、癌症化疗和生物传感等。目前,研究人员已经开始研究。

石墨烯具有许多独特的性质,如较大的比表面积、生物适应性和化学稳定性,这使得石墨烯具有很大的研究潜力,并得到了认可。人工植入设备是当前医疗市场的一个主题,石墨烯在未来的这些设备中可能会发挥极其重要的作用。

石墨烯的生物适应性和机械强度可以用来制作各种填充的生物材料;它的导电性可以作为需要这种性质的器官,比如神经组织和脊髓元件。例如,密歇根理工学院的研究人员在将石墨烯引入3D打印机的神经组织方面取得了进展。该团队利用石墨烯作为导体,开发了一种用聚合物材料培育的组织。生物传感器是一项发展缓慢的新技术,在许多医学领域都有潜在的应用。

石墨烯在检测食物毒素、环境污染、特定病原体和细菌方面具有独特的优势。例如,氧化石墨烯吸附在特定毒素的蛋白质样结构上,可以产生增强的信号,使得低易损性传感器可以检测到毒素,其检测能力是普通传感器的10倍。此外,氧化石墨烯还可以检测血液中的特定颗粒,这些颗粒是在心脏病发作前释放的。

目前已经开发出类似石墨烯的传感器,主要用于检测各种疾病、毒素和生物标志物。石墨烯在癌症检测和化疗方面也有很大的潜力。

在检测方面,中国科学家已经开发出基于石墨烯场效应晶体管的单细胞传感器,甚至可以检测单个癌细胞。曼彻斯特大学的研究人员发现氧化石墨烯可以用作抗癌剂来处理特定的癌细胞。根据目前的治疗方法,有可能使肿瘤肿胀,阻止癌症的发展和化疗后的发作。

石墨烯还被广泛研究用于输送癌症药物,主要是因为它的表面积小,可以将大量药物输送到体内的特定区域。除了用于癌症检测和药物输送之外,石墨烯本身也被研究作为抗癌剂。

比如非电离的无线电波可以利用其热传导特性转化为热能,杀死癌细胞中的蛋白质和DNA。目前,DNA测序越来越重要,不仅可以更好地了解人类,还可以进一步了解遗传病、癌症类型和人类免疫系统。一般来说,基于石墨烯的DNA测序必须创建一个石墨烯薄膜,将其浸泡在导电流体中,并在一端通电,让DNA分子通过石墨烯的孔隙,这样科学家才能加载DNA序列。

这项技术被称为纳米孔DNA测序,其特点是加载速度慢,测序成本低。纳米医学还处于发展初期,石墨烯在医疗市场的应用也处于发展初期。但是它有潜力转移到许多医学领域,带来革命性的变化。我们现在需要做的,是希望有更好的研发项目,以保证将来经常出现更有效、更持久的预防和化疗方法。

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