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- 發(fā)布時間2018-08-08 16:21
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據(jù)法國國家科學研究院（CNRS）、法國斯特拉斯堡大學、瑞典卡羅林斯卡學院和西班牙卡斯提拉-拉曼查大學聯(lián)合“石墨烯旗艦項目” 的最新發(fā)現(xiàn)，骨髓過氧化物酶——一種自然存在于人體肺部的酶——可以生物降解原始石墨烯。以上研究成果近日發(fā)表在了《德國應用化學》雜志上。石墨烯旗艦項目致力于研究與人體連接的柔性生物醫(yī)學電子器件。這樣的應用要求石墨烯是可生物降解的，便于我們可以將其從體內(nèi)排出。
為測試石墨烯在體內(nèi)的表現(xiàn)，研究人員進行了相關測試，分析石墨烯在加入骨髓過氧化物酶（MPO）后是如何分解的。MPO是一種過氧化酶，由中性粒細胞釋放。中性粒細胞是一種負責清除異物的細胞，如果檢測到異物或細菌，中性粒細胞會圍繞在其周圍并分泌MPO，將異物分解。石墨烯旗艦項目此前的研究發(fā)現(xiàn)，MPO能夠成功地生物降解氧化石墨烯。然而，非功能化石墨烯的結構更耐降解。為了驗證這一點，研究小組分別觀察了MPO在體內(nèi)對單層和多層石墨烯形態(tài)的影響。
CNRS的研究員Alberto Bianco解釋道：“我們使用了兩種形式的石墨烯。然后，在過氧化氫存在的情況下，將其與骨髓過氧化物酶進行接觸。這種過氧化物酶能夠降解和氧化它們。這真是出乎意料，因為我們認為非功能化石墨烯比氧化石墨烯更耐降解。”
該研究的第一作者、CNRS的研究人員Rajendra Kurapati指出：“高分散的石墨烯可以通過中性粒細胞的作用在體內(nèi)降解。這將為開發(fā)石墨烯材料開辟新的途徑。”通過成功的體內(nèi)外測試，下一個階段是體內(nèi)測試。
石墨烯旗艦項目中石墨烯健康與環(huán)境工作負責人Maurizio Prato教授說：“石墨烯的酶降解是一個非常重要的話題，因為分散在大氣中的石墨烯會產(chǎn)生一些危害。相反，如果微生物能夠降解石墨烯和相關材料，這些材料對我們環(huán)境的威脅性就會大大降低。”
“同時，我們還需要研究降解產(chǎn)物的性質(zhì)。一旦石墨烯被酶消化，就會產(chǎn)生有害的衍生物。我們需要知道這些衍生物的結構，并研究它們對健康和環(huán)境的影響。” Prato補充道。
石墨烯旗艦項目的科技官員兼管理委員會主席Andrea C. Ferrari教授補充說：“石墨烯生物降解的成功是確保安全使用這種材料的重要一步。石墨烯旗艦項目從一開始就把對石墨烯健康和環(huán)境影響的研究放在了項目的中心。這些成果保障了我們的創(chuàng)新和技術路線。”
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