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微生物生長的影響。
　　 第一部分，我們重點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大部分血清蛋白的吸附，另一方面卻可增強對少數(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體激活能力，而且會改變其對補體相關(guān)蛋白的吸附能力，表現(xiàn)在GO能同時結(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，我們重點研究了不同表面功能化的納米氧化石墨烯對細(xì)菌、真菌等微生物生長的影響。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