石墨烯醫(yī)療引領下一代醫(yī)療革命

“19世紀是鐵器的時代，20世紀是硅的時代，21世紀是碳的時代?！?/p>

2004年，英國曼徹斯特大學的兩位科學家安德烈·蓋姆（Andre Geim）和康斯坦丁·諾沃消洛夫（Konstantin Novoselov）從高定向熱解石墨中剝離出石墨片，通過將薄片的兩面年在膠帶上，不斷地撕開膠帶，最終得到了僅由一層碳原子構成的薄片，打開了石墨烯的大門。

而現(xiàn)在，我們正在進入石墨烯時代。石墨烯（Graphene）是一種以sp2 雜化連接的碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結構的新材料，具有優(yōu)異的光學、電學、力學特性，不僅在電子產(chǎn)品、電池、導熱散熱、航空航天等領域具有廣闊的應用前景，在醫(yī)療科技領域也將引領新的革命。

醫(yī)療科技正面臨著轉型期，機遇與挑戰(zhàn)接踵而來。而石墨烯與醫(yī)療的結合正成為一種快速崛起的新材料醫(yī)療科技，快速打開新的醫(yī)療市場，為我國搶占醫(yī)療科技新賽道賦能。石墨烯具有大的比表面積、優(yōu)良的化學穩(wěn)定性及生物相容性，在藥物傳送、生物傳感、癌癥治療、臨床醫(yī)療等方面發(fā)揮重要作用，被視為引發(fā)下一代醫(yī)療革命的關鍵技術。

 

石墨烯醫(yī)療在學術前沿研究遍地開花

2020年，石墨烯無創(chuàng)治療腫瘤研究被美國前沿醫(yī)療學術期刊《AdvancedTherapeutics》以封面論文形式發(fā)表；2022年，石墨烯熱療+藥物化療協(xié)同治療腫瘤研究再次取得突破，被國際醫(yī)療期刊《Macromolecular Bioscience》（大分子生物科學）收錄。

近日，捷克奧洛穆茨大學的科研團隊宣布利用石墨烯研制出了世界上最小的金屬磁鐵，可以應用于核磁共振成像、水處理、生物化學和電子等多個領域。

南京醫(yī)科大學腫瘤實驗室發(fā)現(xiàn)“石墨烯器件發(fā)射的遠紅外波具有明顯的誘導腫瘤細胞凋亡的能力，可顯著抑制三陰性乳腺癌細胞在裸鼠體內的惡性增殖及轉移”，該項技術被美國生物醫(yī)學頂級期刊《先進醫(yī)療》作為封面論文發(fā)表，推動腫瘤治療邁向無創(chuàng)、低副作用、低成本，這將極大地滿足患者的需求，具有巨大的市場前景。

清華大學集成電路學院任天令教授團隊將石墨烯帶進元宇宙，研發(fā)出一款可集成眼動交互和觸覺感知的協(xié)同界面，實現(xiàn)了快速準確的3D 人機交互。該技術通過采集眼電圖作為人機交互界面，通過眼球的運動實現(xiàn)無接觸式、快速和便捷的沉浸式人機交互，為存在運動障礙或肌肉障礙的人群帶來福音，使其通過轉動眼球即可控制輪椅的前后左右移動。

英國劍橋大學材料科學系獨立出來的一家石墨烯電子設備供應商Paragraf正研發(fā)石墨烯生物傳感器——GBS系列，有望實現(xiàn)幾分鐘內完成幾種不同常見疾病的檢測，加快一線醫(yī)院的檢測速率，為患者提供精確及時的診療方案，作用于臨床醫(yī)學、獸醫(yī)等領域。

今年1月份，英國劍橋大學研究人員通過將石墨烯電極植入小鼠腦部直接與神經(jīng)元連接，從而發(fā)現(xiàn)了利用石墨烯材料制造的電極能安全地與腦部神經(jīng)元連接，且這些神經(jīng)元可正常將腦電波信號傳遞給外界，使得外界了解腦部活動并修復感知功能。這項技術可用于修復截肢、癱瘓，甚至帕金森氏癥患者的感知功能，協(xié)助他們更好地康復。

 

石墨烯醫(yī)療應用前景可望

《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》提出要探索推進可穿戴設備和健康醫(yī)療移動應用服務等發(fā)展，而石墨烯醫(yī)療器械的出現(xiàn)將在基層醫(yī)療中發(fā)揮獨特優(yōu)勢，接老百姓多層次、多元化的醫(yī)療服務需求，使得醫(yī)療科技領域成功轉型。目前，利用石墨烯作為傳感器進行體外疾病的檢測已得到臨床實現(xiàn)論證。

上海交通大學轉化醫(yī)學研究院副院長崔大祥在《第一財經(jīng)日報》專訪中提出，他所在的團隊已開發(fā)出通過呼氣來檢測胃癌的傳感器，將進一步研究肺癌和其他腫瘤的檢測。而在藥物遞送載體、腫瘤治療、抗菌殺菌、人工植入設備等體內治療方面，也具有巨大的深挖與探索空間。

在市場巨大的需求牽引下，繼續(xù)探索石墨烯醫(yī)療新戰(zhàn)略，才能在醫(yī)療科技新賽道乘風而起，率先起航！