神奇的石墨烯

陳葉詠嫻教授 韋妙宜教授 李郁偉助理教授 | 2021-05-14
石墨烯正處於其醫學研究起飛和關鍵的時刻,使用此新型材料修復人體組織是目前醫學研究的一大熱點。

在新冠疫情下,大家可能留意到有石墨烯口罩在市面上出現。石墨烯是目前最堅硬也是最薄的二維納米材料,由碳原子組成,其獨特的電子、光學、熱和機械性能,使石墨烯及其衍生物(以下簡稱石墨烯)在醫學、電子科技、能源、智慧家庭以至軍事上成為廣泛研究的神奇新材料。

在早期的研究,科研人員已嘗試利用石墨烯作為藥物遞送的納米載體。通過觀察「成纖維細胞系」的黏附及其絲狀偽足形態,得知石墨烯具有一定程度上的生物相容性。

在組織工程研究中,通過不同的製備工藝和與各種生物活性材料結合使用,石墨烯在實驗動物模型上有助皮膚、肌肉、神經、骨骼及軟骨等修復。

由於濕疹、褥瘡及燒傷傷口的感染風險高,故石墨烯在此類傷口癒合中具有良好的治療潛力。這與其抗菌、免疫調節、抗炎及血管生成特性有關。

這些特性背後的原因包括其無毒性、與生物材料相容,以及缺乏對健康細胞遷移的抑制。石墨烯的抗菌特性亦可能與其脫水特性,或某些官能團可產生殺死致病細菌的自由基有關。一些新的設計也允許光觸發抗菌活性。

雖然許多應用模式專注於皮膚修復, 但石墨烯的應用並不局限於此。其他研發進展包括新型智能材料,如多功能縫合線(具有傷口癒合特性並添加抗生素,以增強抗菌功能),亦可作為監測糖尿病足和下肢靜脈潰瘍的傳感器。

石墨烯正處於其醫學研究起飛和關鍵的時刻,使用此新型材料修復人體組織是目前醫學研究的一大熱點。

作者分別為中大醫學院那打素護理學院教授、客座教授及中大醫學院矯形外科及創傷學系助理教授

 

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