石墨烯光电刺激活细胞的方法治疗癌症?

文章作者:bianji3 | 2018-05-23
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      石墨烯是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。 石墨烯具有非常良好的光学特性,在较宽波长范围内吸收率约为2.3%,看上去几乎是透明的。在几层石墨烯厚度范围内,厚度每增加一层,吸收率增加2.3%。大面积的石墨烯薄膜同样具有优异的光学特性,且其光学特性随石墨烯厚度的改变而发生变化。

      由于优秀的特性,石墨烯已被用于从电池到柔性显示屏等诸多领域。但是近日,一支科学家团队却在《科学进展》期刊上发表了一项新研究,称石墨烯亦可用于刺激活细胞。 展望未来,我们或可借助这项技术来寻找癌细胞的弱点,在不伤害附近健康细胞的情况下,杀死癌细胞。IEEE Spectrum 报道称,加州大学圣地亚哥生物物理学家 Alex Savchenko 和他的同事们通过实验发现了这一特性。

      鉴于石墨烯可将光转化为电能,研究团队决定测试电荷能否刺激活的人体细胞。在尝试了集中不同的光源和石墨烯组合之后,他们得到了想要追求的结果。

      Savchenko 解释到:

       当时我盯着显微镜的计算机屏幕,用旋钮来调节光的强度,结果发现细胞开始更快地跳动。

       我向自己的研究生们展示,他们惊呼能否亲自把弄一下旋钮,我们从未见过控制细胞收缩的可能性。

       这项发现有许多潜在的应用,从加强干细胞治疗、到定制仅针对引起疼痛的神经的止疼药,从而减轻药物被滥用的可能。

        但最有趣的是,其有望建立一套基于电力的癌症治疗手段。 IEEE Spectrum 解释称:

       与健康细胞相比,通常癌细胞的电刺激阈值要低得多。

       通过将石墨烯颗粒散布到受癌症影响的身体部位,医生就能够用光来刺激癌细胞。

       癌细胞的细胞膜会被强制打开,是的带正电的离子流进细胞,最终彻底战胜并摧毁它。

      目前这个想法还停留在理论阶段,但研究人员已经证明了这种疗法确有基础疗效。不过在临床运用之前,仍有许多工作要做。

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