新突破!石墨烯如何抢占医疗科技新赛道?

阅读:22时间:2022-04-28

石墨烯医疗引领下一代医疗革命

“19世纪是铁器的时代,20世纪是硅的时代,21世纪是碳的时代。”

2004年,英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·盖姆(Andre Geim)和康斯坦丁·诺沃消洛夫(Konstantin Novoselov)从高定向热解石墨中剥离出石墨片,通过将薄片的两面年在胶带上,不断地撕开胶带,最终得到了仅由一层碳原子构成的薄片,打开了石墨烯的大门。

而现在,我们正在进入石墨烯时代。石墨烯(Graphene)是一种以 sp² 杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料,具有优异的光学、电学、力学特性,不仅在电子产品、电池、导热散热、航空航天等领域具有广阔的应用前景,在医疗科技领域也将引领新的革命。

医疗科技正面临着转型期,机遇与挑战接踵而来。而石墨烯与医疗的结合正成为一种快速崛起的新材料医疗科技,快速打开新的医疗市场,为我国抢占医疗科技新赛道赋能。石墨烯具有大的比表面积、优良的化学稳定性及生物相容性,在药物传送、生物传感、癌症治疗、临床医疗等方面发挥重要作用,被视为引发下一代医疗革命的关键技术。

 

 

石墨烯医疗在学术前沿研究遍地开花

2020年,石墨烯无创治疗肿瘤研究被美国前沿医疗学术期刊《AdvancedTherapeutics》以封面论文形式发表;2022年,石墨烯热疗+药物化疗协同治疗肿瘤研究再次取得突破,被国际医疗期刊《Macromolecular Bioscience》(大分子生物科学)收录。

近日,捷克奥洛穆茨大学的科研团队宣布利用石墨烯研制出了世界上最小的金属磁铁,可以应用于核磁共振成像、水处理、生物化学和电子等多个领域。

南京医科大学肿瘤实验室发现“石墨烯器件发射的远红外波具有明显的诱导肿瘤细胞凋亡的能力,可显著抑制三阴性乳腺癌细胞在裸鼠体内的恶性增殖及转移”,该项技术被美国生物医学顶级期刊《先进医疗》作为封面论文发表,推动肿瘤治疗迈向无创、低副作用、低成本,这将极大地满足患者的需求,具有巨大的市场前景。

清华大学集成电路学院任天令教授团队将石墨烯带进元宇宙,研发出一款可集成眼动交互和触觉感知的协同界面,实现了快速准确的 3D 人机交互。该技术通过采集眼电图作为人机交互界面,通过眼球的运动实现无接触式、快速和便捷的沉浸式人机交互,为存在运动障碍或肌肉障碍的人群带来福音,使其通过转动眼球即可控制轮椅的前后左右移动。

英国剑桥大学材料科学系独立出来的一家石墨烯电子设备供应商Paragraf正研发石墨烯生物传感器——GBS系列,有望实现几分钟内完成几种不同常见疾病的检测,加快一线医院的检测速率,为患者提供精确及时的诊疗方案,作用于临床医学、兽医等领域。

今年1月份,英国剑桥大学研究人员通过将石墨烯电极植入小鼠脑部直接与神经元连接,从而发现了利用石墨烯材料制造的电极能安全地与脑部神经元连接,且这些神经元可正常将脑电波信号传递给外界,使得外界了解脑部活动并修复感知功能。这项技术可用于修复截肢、瘫痪,甚至帕金森氏症患者的感知功能,协助他们更好地康复。

 

石墨烯医疗应用前景可望

《“健康中国2030”规划纲要》提出要探索推进可穿戴设备和健康医疗移动应用服务等发展,而石墨烯医疗器械的出现将在基层医疗中发挥独特优势,接老百姓多层次、多元化的医疗服务需求,使得医疗科技领域成功转型。目前,利用石墨烯作为传感器进行体外疾病的检测已得到临床实现论证。

上海交通大学转化医学研究院副院长崔大祥在《第一财经日报》专访中提出,他所在的团队已开发出通过呼气来检测胃癌的传感器,将进一步研究肺癌和其他肿瘤的检测。而在药物递送载体、肿瘤治疗、抗菌杀菌、人工植入设备等体内治疗方面,也具有巨大的深挖与探索空间。
在市场巨大的需求牵引下,继续探索石墨烯医疗新战略,才能在医疗科技新赛道乘风而起,率先起航!




本文作者:永清院办公室
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