石墨烯为何可以引爆医疗的下一次革命？

　　 两位英国物理学家通过一种简朴的要领从石墨中疏散出单层石墨，即石墨烯，并因此得到了2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯是由二维单层碳原子构成的六角晶格物质，是世界上最薄、最好的导电和导热质料，是人类已知强度最高的物质，具备极高的透光性和柔韧性。正因为这些优异的机能使之赢得了“最完美质料”的美誉，很多人还认为21世纪将成为“石墨烯时代”。

　　石墨烯是一种研究性极强的多用途物质，大概给我们糊口的方方面面带来革命：如用来出产防水膜以办理全球水资源短缺问题；代替当前电子产物中的硅，以更小的体积提供更强的机能；开拓下一代能源办理方案，如太阳能电池或几分钟即可布满的手机电池。另外，石墨烯还可应用于生物医疗规模，如药物传送、癌症治疗和生物传感等，今朝研究人员已经在举办相关研究。石墨烯拥有很多奇特的属性，如更大的外貌积、生物适应性和化学不变性，这使得石墨烯具有极大的研究潜力，并被给以厚望。

　　人工植入设备是当前医疗市场的一个主旋律，未来石墨烯大概在这些设备中饰演极其重要的脚色。石墨烯的生物适应性和机器强度可用于建造各类复合生物质料；其导电性可用于需要该属性的器官，如神经组织和脊髓元素。譬喻，密歇根理工大学研究人员将石墨烯引入3D打印神经组织已取得希望。该团队开拓出一种高分子质料来造就组织，操作石墨烯作为导电体。

　　生物传感是一项正在快速成长的新技能，有潜力应用到很多医疗应用规模，而石墨烯在检测食品毒素、情况污染、特定病菌和细菌等方面拥有奇特的优势。譬喻，将石墨烯氧化物附着在特定毒素的雷同于卵白质的布局上可发生一个加强信号，以便高敏感传感器检测到毒素，其检测本领相当于普通传感器的10倍。另外，在操作传感器预测心脏病爆发方面，石墨烯氧化物还能检测到血液中的特定微粒子，而这些微粒子是在心脏病爆发前释放的。当前，基于石墨烯的雷同传感器已在研发之中，主要用于检测多种疾病、毒素和生物标志。

　　石墨烯还拥有极大的潜力来检测和治疗癌症。在检测方面，中国的科学家们已经开拓出了基于石墨烯场效晶体管的单细胞传感器，甚至能检测出单一癌细胞。而英国曼彻斯特大学研究人员发明，石墨烯氧化物可作为一种抗癌药剂来反抗特定癌细胞。共同当前的疗法，大概使肿瘤收缩，截止癌症成长速度，以及治疗后的复发。

　　石墨烯还被遍及研究用于癌症药物的传送，这主要得益于其较大的外貌积答允将大量药物传送至体内的特定区域。除了用于癌症检测和药物传送，石墨烯自己也被研究作为一种抗癌药剂。譬喻，操作其热传导特性将非电离的无线电波转换成热能，杀死癌细胞内的卵白质和DNA。

　　当前DNA测序的重要性日益凸显，它不只能对人类组成有更深入地相识，还能进一步相识遗传性疾病、癌症范例和人体免疫系统。而基于石墨烯的DNA测序凡是需要建设一个石墨烯薄膜，将其浸入导电流体中，在一端加电让DNA分子颠末石墨烯的小孔，从而让科学家读取DNA序列。该技能被称为“纳米孔DNA测序”，其特点是读取快，测序本钱低。

　　纳米医学今朝尚处于初期成长阶段，同样石墨烯在医疗市场的应用也处于早期成长阶段。但它有潜力进入很多医疗规模，并带来革命性变革。此刻我们要做的是勉励更多的研发项目，以确保未来呈现更有效、更耐久的防范和治疗要领。