《Small Sci.》綜述：石墨烯材料在骨組織工程應(yīng)用的最新進(jìn)展和前景

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發(fā)布時(shí)間：2024-11-01
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氧化石墨烯（GO）、還原氧化石墨烯（RGO）、石墨碳氮化合物（g-C3N4）及其衍生物的石墨烯基材料（GMs）在材料學(xué)、納米技術(shù)、生物傳感器、能量存儲(chǔ)和環(huán)境科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是其生物相容性、溶解性和潛在細(xì)胞毒性限制它們?cè)谏镝t(yī)學(xué)和組織工程中的廣泛應(yīng)用。隨著分子納米技術(shù)、超分子化學(xué)和仿生科學(xué)進(jìn)步，越來越多研究集中于設(shè)計(jì)和合成生物分子增強(qiáng)石墨烯材料（Bio-RGMs）以應(yīng)對(duì)多樣化應(yīng)用。利用生物分子與GMs之間非共價(jià)和共價(jià)作用，形成Bio-RGMs能夠表現(xiàn)出性能增強(qiáng)和協(xié)同新功能。生物分子增強(qiáng)的石墨烯材料（Bio-RGMs）由于將石墨烯基材料（GMs）與生物分子成分結(jié)合發(fā)揮其協(xié)同效應(yīng)，已成為生物醫(yī)學(xué)和組織工程應(yīng)用中的多功能基質(zhì)。

近日，來自青島市黃島區(qū)中心醫(yī)院孫振剛、中山大學(xué)魏富鑫和青島大學(xué)的魏剛教授團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了用于骨組織工程應(yīng)用的生物分子增強(qiáng)石墨烯材料的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)/功能調(diào)控的最新進(jìn)展的相關(guān)綜述。成果以“Recent Advances in the Design and Structural/Functional Regulations of Biomolecule-Reinforced Graphene Materials for Bone Tissue Engineering Applications”為題于09月26日發(fā)表在《Small Science》上。

本文要點(diǎn)：

（1）本綜述概述了不同Bio-RGMs的設(shè)計(jì)、合成、結(jié)構(gòu)、功能調(diào)控及在骨組織工程應(yīng)用中的作用。討論了將生物分子以共價(jià)和非共價(jià)方式結(jié)合到GMs上的方法，并探討了Bio-RGMs的結(jié)構(gòu)多樣性，從一維納米纖維到二維膜和三維支架/水凝膠/氣凝膠等。

（2）本綜述重點(diǎn)介紹了電紡、自組裝、冷凍干燥、3D打印和模具合成等技術(shù)在設(shè)計(jì)制造Bio-RGMs中的作用。此外，還分析了生物分子賦予Bio-RGMs的特定性能和功能，包括生物相容性、細(xì)胞毒性、抗菌性、藥物遞送能力和熒光性等。

（3）本綜述最后展示了Bio-RGMs在骨組織工程應(yīng)用中的最新進(jìn)展，包括骨修復(fù)、再生、移植、藥物/細(xì)胞遞送及腫瘤抑制等應(yīng)用，并分析Bio-RGMs在臨床前應(yīng)用中的潛力。本綜述將加深讀者對(duì)生物分子與GMs相互作用的理解，并激發(fā)對(duì)創(chuàng)新Bio-RGMs的開發(fā)，以用于生物醫(yī)學(xué)和組織工程應(yīng)用。

文章來源：

https://doi.org/10.1002/smsc.202400414

信息來源：EngineeringForLife

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