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石墨烯助推生物醫(yī)學的創(chuàng)新發(fā)展

2019-09-12 09:29

微晶科技

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當前，我國十分重視科技創(chuàng)新能力的提升。石墨烯作為科學界的“吉祥物”，其擁有的電學、力學、光學、熱性能和高比表面積等性能，應用在人類生活的諸多領域，未來市場前景廣闊，被視為21世紀的“革命性材料”。

石墨烯作為傳感器材料，助推生物醫(yī)學的創(chuàng)新發(fā)展

全球不少國家將石墨烯作為高科技發(fā)展的戰(zhàn)略制高點，尤其在高端應用領域競爭激烈�？v觀石墨烯的發(fā)展演化趨勢，整個石墨烯產(chǎn)業(yè)仍處于技術成長期，且技術演化趨勢正由制備工藝向具體應用領域轉變。

石墨烯具備的力學性能和生物相容性是作為增強填料能提高生物材料的力學性能。石墨烯應用在傳感器領域是生物醫(yī)學的重點研究方向，也是新興醫(yī)療診斷的主要研究方向。

眾所周知，石墨烯具有獨特電學和機械性能的二維材料，僅有一個原子層厚的單層結構晶片。其所具備的良好電子特性、表面靈敏度和選擇性成為傳感器應用的理想選擇，包括用于人類的醫(yī)療診斷領域。

石墨烯作為傳感器材料，助推生物醫(yī)學的創(chuàng)新發(fā)展

近期，國外科研陣列可以自動調節(jié)傳感器和組織之間微妙“接觸”水平，以避免因外部壓力而改變組織的生理條件，從而測量出高質量的電信號。“電子芯片上的器官”技術有助于開發(fā)和評估用于疾病治療的藥人員開發(fā)出的“電子芯片上的器官”平臺，是利用生物電傳感器對心臟細胞的電生理學進行三維測量�？蒲腥藛T將石墨烯傳感器制成的傳感器陣列固定在芯片表面，刻蝕出一個鍺金屬底層。移除這個底層后，生物傳感器陣列就可釋放并以桶形結構從表面卷起。通過對卷起過程的力學分析精確控制傳感器的形狀，以確保傳感器與心臟組織之間的接觸。

科研人員通過石墨烯傳感器物功效，甚至可直接在人類組織上篩選藥物和毒素，而不是在動物組織上進行測試。

石墨烯的獨特性意味著它具有很大的應用潛力，可廣泛用于各種傳感應用。我們需要準確了解材料的特征，能夠評估它在不同應用中的制造和使用方式。通過這項研究，我們努力制定石墨烯的國際標準，將有助于揭開令人充滿期待的材料新應用。