石墨烯在血細胞上的粘附和對細胞結構功能的影響

《石墨烯在血細胞上的粘附和對細胞結構功能的影響》是依託北京化工大學，由劉佳蕙擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：石墨烯在血細胞上的粘附和對細胞結構功能的影響
• 依託單位：北京化工大學
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：劉佳蕙

項目摘要

作為碳納米材料家族的新成員，石墨烯的性質及套用研究受到國內外廣泛關注。尤其在生物醫藥領域，石墨烯及其衍生物可用於生物感測器、藥物載體、顯像劑、光動力治療等，顯露了極強的套用潛力。血液是石墨烯進入生物體內發揮各種生物套用潛能的必經途徑之一,而石墨烯獨特的單分子厚度二維微米表面，必將與同樣微米尺度的血細胞相互粘附。我們推測石墨烯的粘附將通過改變血細胞表面的理化性質影響血細胞生化功能的實現。基於該假設，我們擬建立一套研究納米材料在不同血細胞上的粘附能力及粘附對細胞結構功能影響的方法，在細胞和動物水平，研究不同尺寸、表面結構、分散體系等理化性質的石墨烯在不同類血細胞上粘附能力的差異，並進一步探討石墨烯的粘附對不同類血細胞的完整性、變形性、運動能力以及生化功能的影響。本課題的完成將為納米材料尤其是石墨烯的生物醫學套用及安全性研究提供重要的數據支持。

結題摘要

作為碳納米材料家族的新成員，石墨烯的性質及套用研究受到國內外廣泛關注。尤其在生物醫藥領域，石墨烯及其衍生物可用於生物感測器、藥物載體、顯像劑、光動力治療等，顯露了極強的套用潛力。血液是石墨烯進入生物體內發揮各種生物套用潛能的必經途徑之一,而石墨烯獨特的單分子厚度二維微米表面，必將與同樣微米尺度的血細胞相互粘附。我們推測石墨烯的粘附將通過改變血細胞表面的理化性質影響血細胞生化功能的實現。基於該假設，我們建立一套研究納米材料在不同血細胞上的粘附能力及粘附對細胞結構功能影響的方法，在細胞，研究不同尺寸、表面結構、分散體系等理化性質的石墨烯在不同類血細胞上粘附能力的差異，並進一步探討石墨烯的粘附對不同類血細胞的完整性、變形性、運動能力以及生化功能的影響。 我們發現：氧化石墨烯能夠直接吸附在紅細胞的表面，在不引起細胞溶血的濃度的範圍內，不引起細胞脆性的升高，對整體血流變的影響不大，也不引起細胞顯著的變形。氧化石墨烯在低濃度下對淋巴細胞也沒有顯著的生理毒性，有較高的生物安全性。但由於細胞表面性質的不同，氧化石墨烯在白細胞上的粘附可能具有一定的選擇性。本課題的完成將為納米材料尤其是石墨烯的生物醫學套用及安全性研究提供重要的數據支持。