(1)将GO作为荧光共振能量转移的受体,构建荧光共振能量转移型氧化石墨烯生物传感器,用于检测各种生物分子。(2)可以将一些抗体键合在GO表面,构建成抗体型氧化石墨烯传感器,通常是将GO作为荧光共振能量转移或化学发光共振能量转移的受体,以此来检测抗原物质;或者利用GO比表面积较大能结合更多抗体的特点,将检测信号进行进一步放大。(3)构建多肽型氧化石墨烯传感器。因为GO是一种边缘含有亲水基团(-COOH,-OH及其他含氧基团)而基底具有高疏水性的两性物质,当多肽与GO孵育时,多肽的芳环和其他疏水性残基与GO的疏水性基底堆积,同时二者部分残基之间也会存在静电作用,这样多肽组装在GO上形成了多肽型氧化石墨烯传感器。当多肽被荧光基团标记时,二者之间发生荧光共振能量转移后,GO使荧光发生猝灭。修复石墨烯片层上的缺陷,可以提高石墨烯微片的碳含量和在导电、导热等方面的性能。常州生产氧化石墨
GO作为新型的二维结构的纳米材料,具有疏水性中间片层与亲水性边缘结构,特殊的结构决定其优异的***特性。GO的***活性主要有以下几种机制:(1)机械破坏,包括物理穿刺或者切割;(2)氧化应激引发的细菌/膜物质破坏;(3)包覆导致的跨膜运输阻滞和(或)细菌生长阻遏;(4)磷脂分子抽提理论。GO作用于细菌膜表面的杀菌机制中,主要是GO与起始分子反应(MolecularInitiatingEvents,MIEs)[51]的作用(图7.3),包括GO表面活性引发的磷脂过氧化,GO片层结构对细菌膜的嵌入、包裹以及磷脂分子的提取,GO表面催化引发的活性自由基等。另外,GO的尺寸在上述不同的***机制中对***的影响也是不同的,机械破坏和磷脂分子抽提理论表明尺寸越大的GO,能表现出更好的***能力,而氧化应激理论则认为GO尺寸越小,其***效果越好。常州生产氧化石墨石墨原料片径大小、纯度高低等以及合成方法不同,因此导致所合成出来的GO片的大小有差异。
GO的载药作用也可促进间充质干细胞的成骨分化。如用携带正电荷NH3+的GO(GO-NH3+)和携带负电荷COOH-的GO(GOCOOH-)交替层叠使其**外层为GO-COOH-,以这种GO作为载体,携带骨形态发生蛋白-2(BMP-2)和P物质(SP)附着到钛(Ti)种植体上,结果以Ti为基底,表面覆盖GO-COOH-,携带BMP-2和SP(Ti/GO-/SP/BMP-2)种植体周围的新骨生成量要明显多于Ti/SP/BMP-2、Ti/GO-/BMP-2、Ti/GO-/SP。这证明GO可以同时携带BMP-2和SP到达局部并缓慢释放,增加局部BMP-2和SP的有效剂量且发挥生物活性作用[89,90]。GO的这种双重携带传递作用在口腔种植及骨愈合方面起着重要的作用。而体内羟磷灰石(hydroxyapatite,HA)是一种常用于骨组织修复的磷酸钙陶瓷类材料。在HA中加入GO,可以增强其在钛板表面的附着强度;以HA为基底,表面覆盖GO的复合物(GO/HA)表现出比纯HA更高的抗腐蚀性能,细胞活性也更强。
由于较低的毒性和良好的生物相容性,石墨烯材料在细胞成像方面**了一股研究热潮。石墨烯及其衍生物本身具有特殊的平面结构和光学性质,或者经过荧光染料分子标记之后,可用于体外细胞与***光学成像[63-66],使其在**显像和***方面具有很大的应用前景。Dai课题组[67]***利用纳米尺寸的聚乙二醇功能化氧化石墨烯(GO-PEG)的近红外发光性质用于细胞成像。他们将抗体利妥昔单抗(anti-CD20)与纳米GO-PEG共价结合形成纳米GO-PEG-anti-CD20,然后将纳米GO-PEG和纳米GO-PEG-anti-CD20与B细胞或T细胞在培养液中4℃培养1h,培养液中纳米GO-PEG的浓度大约为0.7mg/ml,结果发现B细胞淋巴瘤具有强荧光,而T淋巴母细胞的荧光强度则很弱。另外,通过对GO进行80℃热处理17天后,再利用200W的超声对GO溶液处理2h,得到的GO在紫外光(266–340nm)的照射下显示出蓝色荧光。石墨烯具有很好的电学性质,但氧化石墨本身却是绝缘体(或是半导体)。
氧化石墨烯基纳滤膜水通量远远大于传统的纳滤膜,但是氧化石墨烯纳滤膜对盐离子的截留率还有待提高。Gao等26利用过滤法在氧化石墨烯片层中间混合加入多壁碳纳米管(MWCNTs),复合膜的通量达到113L/(m2.h.MPa),对于盐离子截留率提高,对于Na2SO4截留率可达到83.5%。Sun等27提出了一种全新的、精确可控的基于GO的复合渗透膜的设计思路,通过将单层二氧化钛(TO)纳米片嵌入具有温和紫外(UV)光照还原的氧化石墨烯(GO)层压材料中,所制备的RGO/TO杂化膜表现出优异的水脱盐性能。氧化石墨片层的边缘包括羰基或羧基。常州生产氧化石墨
氧化石墨烯的表面官能团与水中的金属离子反应形成复杂的络合物。常州生产氧化石墨
RGO制备简单、自身具有受还原程度调控的带隙,可以实现超宽谱(从可见至太赫兹波段)探测。氧化石墨烯的还原程度对探测性能有***影响,随着氧化石墨烯还原程度的提高,探测器的响应率可以提高若干倍以上。因此,在CVD石墨烯方案的基础上,研究者开始尝试使用还原氧化石墨烯制备类似结构的光电探测器。对于RGO-Si器件,带间光子跃迁以及界面处的表面电荷积累,是影响光响应的重要因素[72]。2014年,Cao等[73]将氧化石墨烯分散液滴涂在硅线阵列上,而后通过热处理对氧化石墨烯进行热还原,制得了硅纳米线阵列(SiNW)-RGO异质结的室温超宽谱光探测器。该探测器在室温下,***实现了从可见光(532nm)到太赫兹波(2.52THz,118.8mm)的超宽谱光探测。在所有波段中,探测器对10.6mm的长波红外具有比较高的光响应率可达9mA/W。常州生产氧化石墨
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