石墨烯生物技術

1章　石墨烯及石墨烯基材料簡介001
1.1 石墨烯結構003
1.2 石墨烯特性004
1.3 石墨烯的制備方法005
1.3.1 微機械剝離法006
1.3.2 碳化硅熱解外延生長法007
1.3.3 化學氣相沉積法008
1.3.4 有機合成法008
1.3.5 溶劑剝離法009
1.4 石墨烯基材料010
1.4.1 氧化石墨烯、還原氧化石墨烯、石墨烯量子點011
1.4.2 功能化修飾石墨烯011
1.4.3 摻雜石墨烯013
1.4.4 石墨烯基復合材料014
1.5 石墨烯及石墨烯基材料的生物應用015
1.5.1 大比表面積015
1.5.2 獨特的表面性質016
1.5.3 獨特的光學性質017
1.5.4 優(yōu)越的電學性質017
1.6 總結與展望018
參考文獻019
第2 章　石墨烯光電生物傳感器023
2.1 簡介025
2.2 石墨烯電化學傳感器025
2.2.1 石墨烯電化學傳感器檢測原理025
2.2.2 石墨烯電化學傳感器的應用027
2.3 石墨烯場效應晶體管傳感器031
2.3.1 石墨烯場效應晶體管簡介031
2.3.2 石墨烯場效應晶體管傳感器的應用032
2.4 石墨烯表面等離激元共振傳感器034
2.4.1 表面等離激元共振簡介034
2.4.2 石墨烯表面等離激元共振傳感器的應用035
2.5 總結與展望037
參考文獻038
第3 章　石墨烯神經(jīng)接口041
3.1 神經(jīng)接口簡介043
3.2 神經(jīng)接口分類045
3.3 傳統(tǒng)神經(jīng)電極047
3.4 石墨烯場效應晶體管神經(jīng)探針048
3.5 基于石墨烯薄膜的透明神經(jīng)電極052
3.6 石墨烯纖維神經(jīng)電極054
3.7 基于石墨烯的可拉伸電極056
3.8 基于石墨烯的磁共振成像兼容神經(jīng)電極058
3.9 石墨烯角膜接觸鏡電極061
3.10 總結與展望062
參考文獻063
第4 章　石墨烯生物成像067
4.1 簡介069
4.2 用于生物成像的石墨烯基納米材料069
4.3 石墨烯基納米材料生物成像071
4.3.1 光學成像071
4.3.2 放射性核素成像076
4.3.3 磁共振成像078
4.3.4 光聲成像080
4.3.5 計算機斷層掃描081
4.3.6 多模態(tài)成像081
4.4 總結與展望082
參考文獻083
第5 章　基于石墨烯的藥物與基因遞送089
5.1 基于石墨烯的藥物遞送091
5.1.1 藥物控制釋放載體091
5.1.2 基于石墨烯的藥物遞送091
5.2 基于石墨烯的基因遞送098
5.2.1 基因療法098
5.2.2 基于石墨烯的基因遞送099
5.3 當前挑戰(zhàn)與未來展望105
參考文獻106
第6 章　石墨烯與生物組織工程109
6.1 引言111
6.2 石墨烯的性質與組織工程112
6.3 石墨烯與干細胞113
6.3.1 納米材料影響干細胞命運113
6.3.2 石墨烯基平面薄膜對干細胞命運的調(diào)控114
6.3.3 圖案化的二維石墨烯基底對干細胞命運的調(diào)控117
6.3.4 三維石墨烯基干細胞支架120
6.4 石墨烯材料在體組織工程的應用122
6.4.1 骨組織工程應用122
6.4.2 心臟組織工程應用123
6.4.3 神經(jīng)組織工程應用125
6.4.4 其他組織工程應用126
6.5 總結與展望129
參考文獻130
第7 章　石墨烯腫瘤光熱治療135
7.1 基于納米材料的腫瘤光熱治療137
7.1.1 癌癥治療與納米醫(yī)學137
7.1.2 腫瘤的光熱治療137
7.1.3 光熱治療法常用材料139
7.2 基于石墨烯的腫瘤光熱治療140
7.2.1 基于石墨烯的腫瘤光熱治療140
7.2.2 基于石墨烯的腫瘤聯(lián)合治療142
7.2.3 基于石墨烯的醫(yī)學成像引導的光熱治療144
7.2.4 石墨烯與低功率高效光熱治療145
7.2.5 石墨烯與聲動力療法146
7.2.6 總結與展望146
參考文獻147
第8 章　石墨烯基抗菌材料151
8.1 有爭議的石墨烯基材料的抗菌性153
8.2 與抗菌性相關的石墨烯基材料特性154
8.3 石墨烯基材料的抗菌機理158
8.3.1 通用機制158
8.3.2 石墨烯基材料分散液與石墨烯基薄膜的抗菌機制162
8.4 石墨烯基材料抗菌相關的應用162
8.4.1 石墨烯基抗菌材料的應用模式163
8.4.2 石墨烯基傷口敷料165
8.4.3 石墨烯基組織工程支架材料166
8.4.4 石墨烯基抗菌包裝材料166
8.4.5 石墨烯基抗菌藥物遞送載體材料166
8.4.6 石墨烯基凈水濾膜材料168
8.5 石墨烯基材料的抗病毒潛力169
8.6 總結與展望170
參考文獻171
第9 章　石墨烯的生物安全性177
9.1 石墨烯基材料的生物效應180
9.2 動物毒性186
9.3 人類健康和生態(tài)環(huán)境188
9.4 減小危害的手段189
9.5 總結和展望190
參考文獻190
索引193