Что такое графен и способы его применения в современных условиях

14 1960

Ниже приводим подборку заметок и сообщений о том, что такое графен и его соединения и их применение в промышленности и медицине.

Журнал промышленной и инженерной химии. Том 38 , 25 июня 2016 г., страницы 13-22.

Наноэлектронные биосенсоры на основе графена

Существует большая потребность в точной и быстрой аналитической методике для обнаружения опасных химических / биологических веществ. Различные методы обнаружения, такие как оптический, электрохимический, поверхностный плазмонный резонанс и магнитный резонанс, показали отличные характеристики обнаружения целевых молекул. Наблюдение за изменениями сигнала на основе наноэлектроники обеспечивает высокочувствительное и избирательное распознавание и отклики в реальном времени. Среди множества функциональных материалов, используемых в качестве преобразователей сигналов, особый интерес представляет графен, углеродный аллотроп с двумерной планарной структурой атомного масштаба. Графен обладает превосходными электрическими и электронными свойствами, такими как высокая подвижность носителей и емкость, эффект амбиполярного поля и хорошо настраиваемая проводимость. Он широко используется в электронной, оптоэлектронной, энергетической, и экологические приложения. В частности, поскольку графен имеет большое отношение поверхности к объему, необычайную подвижность носителей и высокую совместимость, наноразмерные графеновые датчики являются очень многообещающими. Здесь мы представляем современные биосенсорные технологии, основанные на различных типах графена, особенно на полевых транзисторах и электрохимических биосенсорах.

Мы рассматриваем графен от его производства до приложений, особенно в наноэлектронных биосенсорах на основе графена благодаря его двумерной планарной структуре атомного масштаба, обладающей превосходными электрическими свойствами, такими как высокая подвижность и емкость носителей, амбиполярный полевой эффект и хорошо настраиваемая проводимость. Наблюдение за изменениями их электрических сигналов обеспечивает высокочувствительное и избирательное распознавание и отклики в реальном времени. Здесь мы представляем современные биосенсорные технологии, основанные на различных типах графена, особенно на полевых транзисторах и электрохимических биосенсорах.

В аннотации к статье «Биосенсоры на основе оксида графена и его биомедицинские применения» исследователей из Сеула, Корея, Ли, Ким, Ким и Мин говорится:

« Оксид графена (GO) - один из наиболее известных материалов, открывающий новые возможности в разработке биосенсоров следующего поколения. Из-за сосуществования гидрофобного домена из структуры нетронутого графита и гидрофильных кислородсодержащих функциональных групп , GO демонстрирует хорошую диспергируемость в воде, биосовместимость и высокое сродство к конкретным биомолекулам, а также свойства самого графена, частично зависящие от методов получения. Эти свойства ГО открыли множество возможностей для разработки новых платформ биологического зондирования, включая биосенсоры, основанные на флуоресцентном резонансном переносе энергии (FRET), масс-спектрометрии с лазерной десорбцией / ионизацией (LDI-MS), рамановской спектроскопии с усилением поверхности. (SERS) и электрохимическое обнаружение».

Оксид графена используется вместе с магнитными наночастицами и биомолекулами:

Биосенсоры на основе графена предлагают хороший обзор использования графена в биосенсорах, ДНК-сенсорах для мониторинга уровня глюкозы, определения ДНК и тестирования бактерий и вирусов.

Неудивительно, что рынок графена увеличивается в размерах и расширяется. ЕС недавно инвестировал 1 миллиард евро в исследовательский проект под названием The Graphene Flagship:

«Шесть лет назад Европейский Союз (ЕС) приступил к реализации амбициозного проекта по созданию своего рода Кремниевой долины для« чудесного материала »последнего десятилетия: графена . В рамках проекта, получившего название Graphene Flagship, в течение 10 лет будет привлечено 1 миллиард евро, чтобы продвинуть графен на коммерческие рынки. Этот проект объединит академические и промышленные исследовательские институты, чтобы не только обеспечить коммерциализацию исследований графена, но и сделать Европу экономическим центром для технологий на основе графена ».

Европа вложила в графен 1 миллиард евро - но для чего? 

Биосенсоры оксида графена были особенно изучены и используются для нейронных интерфейсов с нейронами, лекарствами и доставкой генов/мРНК через гематоэнцефалический барьер, нейровизуализации, картирования мозга, когнитивного мониторинга в реальном времени.

ГОЛОВНОЙ МОЗГ И ЦЕНТРАЛЬНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА

Использование нанографена для изучения функционирования мозга и центральной нервной системы (ЦНС), особенно для передачи лекарств через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) in vivo в режиме реального времени, было объявлено прорывом.

«В деталях, исследователи уже начали изучать использование G в ЦНС для маркировки клеток и мониторинга живых клеток в реальном времени (Wang et al., 2014 ; Zuccaro et al., 2015); доставка в мозг молекул, которые обычно отвергаются ГЭБ (Tonelli et al., 2015 ; Dong et al., 2016); Каркасы на основе G для клеточных культур (Li N. et al., 2013 ; Menaa et al., 2015 ; Defterali et al., 2016b); и клеточный анализ на основе G-электродов (Medina-Sánchez et al., 2012 ; Li et al., 2015). Кроме того, взаимодействие G с нервными клетками также было предложено как чрезвычайно выгодное для изучения их электрического поведения или облегчения регенерации нейронов, способствуя контролируемому удлинению нейронных отростков (Li et al., 2011 ; Tu et al., 2014 ; Fabbro et al. , 2016). Эти приложения открывают новые направления исследований в нейротерапии, включая нейроонкологию, нейровизуализацию, нейро-регенерацию, функциональную нейрохирургию и хирургию периферических нервов (Mattei and Rehman, 2014)».

Взаимодействие материалов на основе графена с нейронными клетками, Фронт. Syst. Neurosci., 11 апреля 2018 г.

В приведенном выше обзоре основное внимание уделяется конкретным аспектам нанографена, которые считаются жизненно важными для будущих приложений нейробиологии: «(i) G как наноноситель для доставки лекарств и генов; (ii) G взаимодействие с BBB; и (iii) 2D и 3D композиты на основе G для регенерации, стимуляции и регистрации нейронов », который включает исследование композитов оксид графена-ПЭГ (полиэтиленгликоль).

ПЭГ был зарегистрирован как ингредиент вакцин Pfizer и Moderna, а также изучался как причина анафилаксии в ответ на эти вакцины.

ДОСТАВКА ЛЕКАРСТВ И ГЕНОВ В ТЕРАПИИ РАКА

Оксид нанографена, в частности, использовался для доставки лекарств и доставки РНК/генов в генной терапии рака и химиотерапии. Кроме того, свойства оксида графена используются в магнитно-резонансной и флуоресцентной визуализации:

Многофункциональный оксид нанографена для целевой генной термохимиотерапии лекарственно-устойчивой опухоли.

Умные наноносители, которые реагируют на внешние раздражители, такие как тепло, глутатион, свет, pH или магнитные поля, также необходимы для контролируемого высвобождения генов или лекарств в подходящих местах 15 , 16 , 17 , 18 .

Несколько типов наноносителей, содержащих углеродные нанотрубки, липосомы, оксид графена (GO), кремниевый наноматериал и полимерные мицеллы, были разработаны для совместной доставки миРНК и химиотерапевтических препаратов как in vitro, так и in vivo для усиления терапевтического действия против раковых клеток, проявляющих MDR в последнее время. лет 19 , 20 , 21 , 22 .

Среди наноносителей наноноситель оксида графена может быть использован для доставки химиотерапевтического лекарства из-за его хорошей биосовместимости, высокой способности загружать лекарство и адсорбции молекул ароматического лекарства за счет π – π укладки и гидрофобного взаимодействия, а также возможность функционализации поверхности легко 23 , 24 , 25 , 26 ».

Zeng, Y., Yang, Z., Li, H. et al. Многофункциональный оксид нанографена для целевой генной термохимиотерапии лекарственно-устойчивой опухоли. 

Широкое применение в биомедицине, несмотря на то, что токсичность графена и оксида графена считается значительной.

Исследования, опубликованные в Интернете, сообщают, что наночастицы графена токсичны для многих органов. Внутривенная инъекция для доставки наночастиц графена в кровоток также изучалась на мышах. В нескольких статьях сообщается, что биосовместимость и токсичность графена в биомедицинских приложениях изучены недостаточно.

«GFNs (наночастицы семейства графена) могут вызывать острые и хронические повреждения тканей, проникая через гемато-воздушный барьер, гемато-семенниковый барьер, гематоэнцефалический барьер, гемато-плацентарный барьер и т. Д. И накапливаясь в легких, печени и т. Д. селезенка и т. д. Например, некоторые аэрозоли графеновых наноматериалов могут вдыхаться и осаждаться в дыхательных путях, и они могут легко проникать через трахеобронхиальные дыхательные пути, а затем переходить в нижние дыхательные пути легких, что приводит к последующему образованию гранулем, фиброзу легких. и неблагоприятное воздействие на здоровье подвергшихся воздействию людей [2, 29]. «…

«Внутривенные инъекции также широко используются для оценки токсичности графеновых наноматериалов, при этом графен циркулирует по телу мышей за 30 минут, накапливаясь в рабочей концентрации в печени и мочевом пузыре [32, 50 - 52]. «

Токсичность наночастиц семейства графена: общий обзор происхождения и механизмов / Particle and Fiber Toxicolo, 2016

Комплексное применение графена: акцент на биомедицинские проблемы | Шьяма С., Моханан П.В. Комплексное применение графена: акцент на биомедицинских проблемах. Nanomicro Lett. 2019 12 января; 11 (1): 6. DOI: 10.1007 / s40820-019-0237-5. PMID: 34137957; PMCID: PMC7770934.

INBRAIN Neuroelectronics Выделяет 17 миллионов долларов на финансирование серии А для Первого графеново-мозгового интерфейса на базе искусственного интеллекта

Финансирование позволяет компании продвигать первые исследования на людях для своего флагманского продукта-менее инвазивного устройства нейромодуляции для лечения неврологических состояний с использованием искусственного интеллекта и графеновых электродов.

 Обратите внимание: оксид графена внутри организма вызывает тромбогенность и тромбообразование. Оксид графена внутри организма вызывает свертывание крови. Оксид графена внутри организма вызывает поствоспалительный синдром, системные или полиорганные воспаления. Оксид графена внутри организма, когда он превышает уровень глутатиона (который является естественным резервом антиоксидантов в организме), вызывает изменение иммунной системы, коллапс иммунной системы и цитокиновый шторм.

Вдыхаемый оксид графена равномерно распространяется по альвеолярному тракту и вызывает двустороннюю пневмонию. Вдыхаемый оксид графена вызывает воспаление слизистых оболочек и, как следствие, утрату вкусовых ощущений и аносмию (потерю обоняния).

Также хочу напомнить о том, что на сегодняшний день не существует научных доказательств секвенирования и выделения SARS-CoV-2. Исходя из этого, можно уверенно предполагать, что вся симптоматика болезни COVID-19 на деле является побочным эффектом отравления организма оксидом графена, поглощенного человеком различными способами.

«Крокус-покус» Агаларовых: здание в кадастре не числится, а работали дети и самозанятые

Многие наверняка обратили внимание на школьников, выводивших людей из «Крокус Холла» в ходе теракта 22 марта. Они прославились на всю страну и получили уже немало наград. Правда, юридич...

Русская ракета попала "куда нужно". Варшава спешно отправила в отставку инструктора ВСУ после смерти генерала
  • ATRcons
  • Вчера 20:06
  • В топе

Решение об отстранении было принято на основании данных контрразведки Польши. Кадровые перестановки в "Еврокорпусе"  Пресс-служба Министерства обороны Польши сообщает об уволь...

Наши спортфедерации потоком отказываются от Олимпиады

"Слать команду бомжей не будем!" Федерации одна за другой посылают Париж-2024 лесом.История с допуском-недопуском наших спортсменов на парижские ОИ уже изрядно приелась. Столько было сл...

Обсудить
  • Опять перепост этой дичи. Графен это УГЛЕРОД, после окисления получаем либо диоксид (СО2-углекислый газ), при недостатке кислорода оксид (СО-угарный газ) и насрать в каком виде (с какой молекулярной структурой) углерод окислялся хоть графит, хоть алмаз, хоть графен. ОСИД УГЛЕРОДА НЕ ИМЕЕТ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЁТКИ. Оксид графена это бред уровня СпидИНФО и РенТВ.!!!!!!
  • Один вопрос, эти два придурка шнобелевских лауреата, так и добывают графен с помощью скотча или что то в этом мире поменялось?
  • дебилы хавают?и про несеквенированный SARS-CoV-2 тоже?
  • Оксид графена генерирует образование сгустков крови (тромбов) в организме, он же вызывает потерю запаха и вкуса, он же используется для модуляции частот в терагерцовом диапазоне, он же используется для контроля ДНК, он же обладает сильным магнетизмом, способностью дистанционно модулировать нейронные цепи, он же используется для наноимплантов, он же используется в качестве нового адъюванта в вакцинах… печать антихриста для башен 5J
    • Tenant
    • 18 августа 2021 г. 11:39
    Жуткий бред. Как не вспомнить Н.В.Гоголя (Записки сумасшедшего Мартобря 86 числа. Между днем и ночью.) Так это еще читать можно, а автора ну совсем никак нельзя, если в своем уме , конечно... Зачем переписывать что-либо, если в этом ни в зуб ногой? Знаете поговорку - не в свои сани не садись?