最近發(fā)表在《Small》雜志上的一篇評論強調(diào)，隨著石墨烯及其衍生物在各行各業(yè)的應用不斷擴大，有必要對其進行全面的安全評估。 作者認為，安全評估必須成為開發(fā)過程的核心組成部分，而不是事后的想法。

研究背景

石墨烯基材料具有高導電性、機械強度和大表面積等優(yōu)異特性，因此在電子、能源和生物醫(yī)學等多個領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。

然而，它們的納米級尺寸和獨特的表面化學性質(zhì)在與生物系統(tǒng)相互作用時會帶來潛在風險。隨著這些材料進入消費和醫(yī)療應用領(lǐng)域，對其安全性進行評估成為當務之急。

現(xiàn)有研究揭示了石墨烯及其衍生物的一系列生物反應，凸顯了它們與生物體相互作用的復雜性。這些研究結(jié)果表明，有必要進行嚴格的安全評估，以應對潛在風險。使問題更加復雜的是，由于缺乏標準化的測試協(xié)議，解釋數(shù)據(jù)和制定監(jiān)管準則變得十分困難。

本綜述綜述了有關(guān)石墨烯基材料的毒理學和生態(tài)毒理學效應的現(xiàn)有知識，以支持在保護人類健康和環(huán)境的同時做出知情決策。

關(guān)鍵研究

本綜述重點介紹了幾項重要研究，這些研究極大地促進了人們對石墨烯基材料安全性的了解。

其中一項研究以斑馬魚為模式生物，檢測了氧化石墨烯 (GO) 的毒性。結(jié)果表明，接觸 GO 會導致發(fā)育異常，從而引發(fā)了人們對其在生物醫(yī)學應用中的潛在風險的擔憂。

另一項重要研究的重點是 GO 對小鼠肺部的影響，結(jié)果表明，較大的 GO 片材比較小的片材會引發(fā)更嚴重的炎癥反應。這一發(fā)現(xiàn)強調(diào)了在安全評估中考慮材料尺寸的重要性。綜述還討論了對人類細胞系進行的體外研究，這些研究表明，GO 可以引起細胞毒性效應，特別是在濃度較高的情況下。

這些研究共同說明了石墨烯與生物系統(tǒng)相互作用的復雜性，以及采用細致入微的方法進行安全評估的必要性。

結(jié)果與討論

各種研究結(jié)果突出表明了生物對石墨烯基材料反應的差異性，毒性受尺寸、形狀、表面化學和接觸途徑等因素的影響。某些形式的石墨烯顯示出低毒性和良好的生物相容性，而其他形式的石墨烯則與不良反應有關(guān)，包括炎癥、氧化應激和細胞毒性。研究表明，氧化應激和炎癥反應是驅(qū)動這些毒理效應的關(guān)鍵機制。

了解石墨烯材料在生物系統(tǒng)中的生物分布至關(guān)重要，因為這些知識可以指導設(shè)計更安全的產(chǎn)品和應用。對標準化測試協(xié)議的需求顯而易見，因為這些協(xié)議將有助于在各項研究中進行一致、可靠的安全性評估。此外，研究人員、監(jiān)管機構(gòu)和行業(yè)利益相關(guān)者之間的合作對于為負責任地使用石墨烯技術(shù)制定強有力的安全指南至關(guān)重要。

通過在石墨烯研究中培養(yǎng)責任文化，這項工作強調(diào)了科學進步絕不應以犧牲健康或環(huán)境標準為代價。

期刊參考

Fadeel B., et al. (2025). Safety assessment of graphene-based materials. Small. DOI: 10.1002/smll.202404570, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202404570