石墨烯可經人體肺部天然酶降解,生物醫學電子設備疑慮降低

作者 | 發布日期 2018 年 08 月 27 日 12:08 | 分類 尖端科技 , 材料 , 生物科技 follow us in feedly

當代最神奇材料之一石墨烯,於生物醫學領域上有各種潛在應用,歐盟最大型研究計畫「Graphene Flagship」相關機構最近更宣布,經測試後發現石墨烯可被存於人體肺臟中的天然酶降解,也就是能從體內排出,大幅降低了生物體內醫學裝置的隱憂。



Graphene Flagship 是歐盟於 2013 年宣布投資的歐洲最大型研究計畫,10 年總預算高達 10 億歐元(當年幣值換算約 13 億美元),目的是為了讓石墨烯更順利從實驗室走向市場。該計畫囊括了 17 個歐洲國家中的 76 個學術機構與工業集團,最初 30 個月預算為 5,400 萬歐元(7,300 萬美元)。

這次研究成果由法國國家科學研究院(CNRS)教授 Alberto Bianco 領導,團隊成員包括西班牙卡斯蒂利亞-拉曼恰大學(UCLM)、法國史特拉斯堡大學(UDS)、瑞典卡羅琳學院(Karolinska Institute)。

石墨烯從被發現至今僅 10 年有餘,卻已經在生物醫學(可作為抗癌、抗菌物質等)、航太工程、螢幕面板、太陽能電池、積體電路等各種領域發揮影響力,研究人員想理解石墨烯進入體內後,是否能被常見的人體天然酶分解,因此進行了一系列體外測試,主角是由中性粒細胞釋放的髓過氧化酶(myeloperoxidase,MPO)。

中性粒細胞(Neutrophil granulocyte)負責消除發現於肺部的外來異物與細菌,一旦檢測到,中性粒細胞就會包圍它並分泌 MPO,從而破壞這威脅。之前,團隊已經發現 MPO 可以降解氧化石墨烯,但結構較難降解的非官能化石墨烯是否也會敗在 MPO 手下,研究人員還不知道。

因此,研究人員以不同方法在水中製備出單層與多層石墨烯,接著取出與 MPO 接觸實驗,驚訝地發現,理應更耐腐蝕的非官能化石墨烯竟然也會被人體天然酶降解。

人體免疫系統細胞能著手解決石墨烯這一事實,將在生物醫學領域上帶來光明前景,團隊接下來準備進行體內測試。義大利有機化學科學家 Maurizio Prato 提醒,需進一步調查石墨烯被酶降解後的產物,它可能產生有害衍生物。

(首圖來源:Graphene Flagship

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