功能化石墨烯的生物學(xué)效應(yīng)研究.pdf

1、二維的石墨烯由于其優(yōu)良的物理化學(xué)、電子、機(jī)械和光學(xué)等性質(zhì)已被廣泛應(yīng)用于理論物理、電子器件、復(fù)合材料、能源和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的研究，并已取得一定的進(jìn)展。石墨烯及其衍生物具有超高的疏水表面、優(yōu)良的電子結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)，這些優(yōu)良的性質(zhì)使得其在生物傳感器、生物成像、疏水抗腫瘤藥物、光敏劑與基因輸送、腫瘤的光熱治療、抗菌材料和組織功能材料等領(lǐng)域均具有良好的應(yīng)用前景。本文重點(diǎn)研究了不同表面功能化的氧化石墨烯(grapheneoxide，GO)與血

2、清蛋白和補(bǔ)體系統(tǒng)之間的相互作用，以及不同表面功能化氧化石墨烯對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響。
　　 第一部分，我們重點(diǎn)研究了氧化石墨烯和聚乙二醇(PEG)功能化石墨烯(GO-PEG)與血清蛋白的相互作用。研究發(fā)現(xiàn)，表面聚乙二醇化一方面可以顯著的降低納米氧化石墨烯對(duì)大部分血清蛋白的吸附，另一方面卻可增強(qiáng)對(duì)少數(shù)血清蛋白的結(jié)合，表現(xiàn)出一定的特異性；而且，通過質(zhì)譜鑒定發(fā)現(xiàn)GO-PEG能夠選擇性的吸附血清中的凝血相關(guān)蛋白、補(bǔ)體相關(guān)蛋白和絲氨酸蛋白酶抑

3、制劑。
　　 第二部分，我們研究了GO和GO-PEG與補(bǔ)體系統(tǒng)之間的相互作用。研究發(fā)現(xiàn)，GO-PEG不但能夠有效降低石墨烯的補(bǔ)體激活能力，而且會(huì)改變其對(duì)補(bǔ)體相關(guān)蛋白的吸附能力，表現(xiàn)在GO能同時(shí)結(jié)合血清中的C3和C3a，而GO-PEG僅結(jié)合血清中的C3a。
　　 第三部分，我們重點(diǎn)研究了不同表面功能化的納米氧化石墨烯對(duì)細(xì)菌、真菌等微生物生長(zhǎng)的影響。研究發(fā)現(xiàn)PEG和聚乙烯亞胺(PEI)雙重修飾的氧化石墨烯(GO-PEG-PE