近期關于“華為石墨烯助力高溫鋰離子電池”的相關報道(點擊此處查看)再次讓“網紅”石墨烯成為公眾關注的焦點。雖然石墨烯還未廣泛應用,但其研究探索從未止步。
石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢狀晶格的平面薄膜,是一種只有一個原子層厚度的二維材料。其導電、導熱、強度、穩定性都很強大,被譽為“新材料之王“,可能會對于整個產業產生顛覆性的影響。
石墨烯可以用于檢測癌細胞嗎?日前,伊利諾大學芝加哥分校的研究人員發現細胞和石墨烯發生相互作用后,能夠通過拉曼成像技術區分出活躍的癌細胞和普通細胞,這使得石墨烯有望用于開發癌癥早期的檢測工具。這項研究發表在美國化學學會《應用材料與界面》(Applied Materials & Interfaces)雜志上。論文鏈接:
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.6b12307
石墨烯可用于癌癥檢測的機制是什么?研究者之一的Vikas Berry副教授說:“石墨烯是目前世界上已知的最薄的二維材料,對于其表面發生的變化十分敏感。細胞和石墨烯交互作用將使得石墨烯中分布的電荷重新排列,改變了原子振動的能量,這種變化可以被拉曼光譜儀檢測到。由于癌細胞比較活躍,容易導致其表面更高的負電荷,由此可以分辨是否有癌細胞。
(a) 代表性模型顯示細胞附著在石墨烯的過程,(b) 光學圖像顯示附著較少的癌細胞和附著較好的細胞。圖片來源:?Applied Materials & Interfaces
該技術目前還處在癌癥小鼠的試驗階段,結果表明該技術非常具有應用前景,今后將進一步利用病人活體組織進行試驗。同時,該技術還致力于區分其他類型的正常細胞和癌細胞。Berry稱:“一旦病人進行了腦部腫瘤手術,我們可以使用這種技術來觀察手術后腫瘤是否復發。為此,需要可以和石墨烯相互作用的細胞樣本,來觀察癌細胞是否還存在。”
今年早些時候,Berry和合作者還研究介紹了石墨烯中納米尺度的波紋,石墨烯在垂直方向顯示出不同導電性,這對于電子學很有用處。
參考資料:UIC,Appl. Mater. Interfaces
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