Recientemente, el equipo de investigación de la Universidad de Olomouc en la República Checa anunció el uso de grafeno para desarrollar el imán metálico más pequeño del mundo, que se puede usar en muchos campos, como la resonancia magnética, el tratamiento de agua, la bioquímica y la electrónica. En vista del área de superficie más grande, la biocompatibilidad y la estabilidad química del grafeno, el grafeno es altamente esperado en términos de administración de medicamentos, tratamiento del cáncer y biosensores.

Detección in vitro

Biosensing es una nueva tecnología que se está desarrollando rápidamente. En aplicaciones médicas, el uso del grafeno como sensor para la detección in vitro es una importante dirección de investigación y aplicación.

"Ahora, la investigación sobre el grafeno en el campo médico acaba de comenzar, algunos de ellos se mantienen en el nivel teórico y otros pueden experimentar y estudiar. Siempre y cuando se espere que se aplique la función de detección in vitro como sensor. industrialización." 2016 China International Graphene Innovation in Qingdao En la conferencia, Cui Daxiang, vicedecana del Instituto de Medicina Traslacional de la Universidad de Shanghai Jiaotong, aceptó una entrevista exclusiva con Caijing Daily.

La combinación de grafeno y otras nanopartículas como sensor para la detección de enfermedades in vitro se ha demostrado en ensayos clínicos. El equipo de investigación de la Universidad Jiaotong de Shanghai ha logrado algunos avances en este aspecto. Han demostrado el uso de la detección de aliento claro y la detección de saliva.

Hay muy pocos marcadores tumorales o marcadores de enfermedades en los gases exhalados, y por lo tanto la sensibilidad a la detección es extremadamente alta. En comparación con las pruebas de rutina tradicionales, el grafeno puede mejorar la sensibilidad de la detección en al menos tres órdenes de magnitud, y algunos incluso pueden lograr la detección de una sola molécula.

Según los informes, el equipo de Cui Daxiang ha desarrollado un sensor para detectar el cáncer gástrico mediante la exhalación, y la tecnología es relativamente madura, el equipo explorará la detección del cáncer de pulmón y otros tumores.

"Según nuestra prueba, la prueba de aliento debe ser la cuarta prueba de rutina más grande para las rutinas de sangre, orina y heces. Es más conveniente y no invasiva, y puede detectar cambios físicos en cualquier momento, en cualquier lugar, a tiempo". Dijo Cui Daxiang.

Anteriormente, en 2015, el profesor Zhang Guojun del Centro de Nano Biosensores de la Universidad de Medicina Tradicional China de Hubei y el equipo del profesor Wang Hua del Colegio de Acupuntura y Moxibustión colaboraron para depositar nanopartículas de oro y grafeno en la punta de la aguja de acupuntura mediante electroquímica. Método para construir la nanoacupuntura. Pin del sensor.

Se informa que tales agujas sensoras de nanoacupuntura no solo son estables, sino que también son sensibles al PH, y tienen una excelente sensibilidad de detección y selectividad para los neurotransmisores como la dopamina, y pueden usarse para la detección de dopamina en el cuerpo.

Tratamiento in vivo

Además de las pruebas in vitro, la investigación actual también involucra el grafeno para vehículos de administración de fármacos, tratamiento de tumores, esterilización antimicrobiana, equipos de implantes artificiales y similares. Sin embargo, no se debe pasar por alto que el uso del tratamiento in vivo aún se encuentra en una etapa temprana y el riesgo es mayor. "El tratamiento médico con grafeno * se usará en las pruebas in vitro, y el tratamiento in vivo será indefinido y es probable que muera". El desempeño de Cui Daxiang para el tratamiento in vivo no es satisfactorio.

Nanopartículas de grafenose puede utilizar para la administración de medicamentos, principalmente debido a su gran apariencia, que promete administrar grandes cantidades de medicamentos a áreas específicas del cuerpo. El óxido de grafeno se puede usar como agente anticancerígeno contra células cancerosas específicas. Combinado con las terapias actuales, puede acortar el tumor, frenar la tasa de desarrollo del cáncer y recaer después del tratamiento.

Los experimentos han demostrado que el grafeno se puede usar como un agente de inmunosíntesis para ayudar a otros fármacos a mejorar el efecto terapéutico. El acoplamiento de grafeno y sarcosina puede estimular las células inmunitarias en el cuerpo para secretar más citocinas, mientras que las citocinas tienen un efecto destructor sobre los tumores, y la inmunidad obviamente mejora. Pero esta tecnología aún tiene cierta distancia al cuerpo humano.

"Ahora la tecnología puede hacerlo, y el problema ahora es la seguridad". Dijo Cui Daxiang.

Debido a que el grafeno tiene buena conductividad, puede modificarse en la superficie del electrodo e insertarse en el nervio, lo que es útil para el tratamiento de la estimulación eléctrica, como la demencia senil. Anteriormente, los investigadores del Instituto de Tecnología de Michigan introdujeron el grafeno en los arreglos neuronales impresos en 3D y desarrollaron un material de polímero para fomentar los arreglos utilizando el grafeno como conductor eléctrico.

En enero de este año, investigadores de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido implantaron con éxito electrodos de grafeno en el cerebro de los ratones y los conectaron directamente a las neuronas. Después de realizar experimentos, los investigadores descubrieron que los electrodos hechos de material de grafeno se pueden conectar de manera segura a las neuronas cerebrales, y después de conectarse, estas neuronas pueden transmitir señales de radio normalmente y transmitir señales de ondas cerebrales al mundo exterior para aclarar el mundo exterior. Comprender claramente la actividad cerebral y reparar la función de percepción.

Esta tecnología se puede usar para reparar la función sensorial de la amputación, la parálisis e incluso la enfermedad de Parkinson en el futuro, para ayudarlos a recuperarse mejor, por ejemplo, para recibir señales de ondas cerebrales por medio de un brazo robótico para captar la acción.
Tanto si se trata de administración de fármacos como de tratamiento contra el cáncer, el uso de estos tratamientos in vivo permanece en el nivel experimental. El problema de seguridad del grafeno para el tratamiento in vivo ha sido el sitio del estudio * riesgo. Una vez que no puede ser excretado del cuerpo, entrará en el hígado y los pulmones, causando irritación de las células y causando lesiones.

"Se usarán pruebas in vitro, debido a problemas de seguridad, además del uso de electrodos en el cuerpo, se pueden usar cada vez menos otros portadores. Si no se puede probar que el cuerpo está degradado o secretado, ciertamente morir." Cui Daxiang dijo con franqueza.