PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Wykorzystanie grafenu w medycynie : studium literaturowe

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
EN
Use of graphene in medicine : the study of literature
Języki publikacji
PL
Abstrakty
PL
Wstęp i cele: Wyizolowanie warstwy grafenu przez Andre Geim i Kostya Novoselov nastąpiło w 2004 roku. Ze względu na specyficzne właściwości elektryczne, optyczne, chemiczne i mechaniczne grafen znalazł zastosowanie w wielu dziedzinach, w tym w medycynie. Opracowanie poświęcone jest podsumowaniu najnowszych osiągnięć wykorzystania grafenu w procesie dostarczania leków, wykrywania i obrazowania struktur tkankowych, komórkowych i genowych, w tym terapii nowotworów oraz jako materiał w inżynierii tkankowej. Materiał i metody: Materiałem jest literatura dotycząca zagadnień zastosowania grafenu w medycynie. Zastosowano metodę analizy merytorycznej. Wyniki: Analiza literatury pokazuje, że przeszkodami dla biomedycznych zastosowań nanomateriałów na bazie grafenu jest brak biodegradacji i możliwość wystąpienia toksyczności długoterminowej, a obecne badania nie dostarczają pełnej wiedzy w zakresie oddziaływania in vivo nanomateriałów na bazie grafenu, o różnej strukturze, wielkości i właściwości powierzchni. Wniosek: Efektywność kierowania markerów do guzów nowotworowych jest jednym z kluczowych wyzwań biomedycznych dotyczących nie tylko materiałów na bazie grafenu, ale także większości innych nanomateriałów.
EN
Introduction and aims: The isolation of graphene layers by Andre Geim and Kostya Novoselov was in 2004. Due to the specific properties of the electrical, optical, chemical and mechanical properties, graphene has been applied in many fields, including medicine. Study is devoted to the summary of the latest achievements in the use of graphene to drug delivery, sensing and imaging tissue, cellular, and gene structures, including cancer therapy and as a material for tissue engineering. Material and methods: The material is literature on the issues of application of graphene in medicine. The method of theoretical analysis. Results: Analysis of the literature shows that obstacles to biomedical applications of nanomaterials based on graphene is the lack of biodegradability and the possibility of long-term toxicity and current research does not provide the full knowledge of the interactions in vivo graphene-based nanomaterials, with a different structure, size and surface properties. Conclusion: Efficiency of targeting cancerous tumors markers is one of the key challenges regarding not only the biomedical materials based on graphene, but also most other nanomaterials.
Rocznik
Tom
Strony
147--156
Opis fizyczny
Bibliogr. 50 poz., rys., tab., wykr.
Twórcy
autor
  • Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Katedra Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn
  • Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Katedra Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn
Bibliografia
  • 1. Balandin A.A., et al.: Superior thermal conductivity of single-layer graphene. Nano Letters, 2008, 8, Nr 3, 902-907.
  • 2. Chae H.K.: A route to high surface area, porosity and inclusion of large molecules in crystals. Nature, 2004, 427, 523-527.
  • 3. Chen G.Y., et al.: A graphene-based platform for induced pluripotent stem cells culture and differentiation. Biomaterials, 2012, 33, Nr 2, 418-427.
  • 4. Chen W.H., et al.: Composites of aminodex-tran-coated Fe3O4 nanoparticles and graphene oxide for cellular magnetic resonance imaging. ACS Applied Materials & Interfaces, 2011, 3, Nr 10, 4085-4091.
  • 5. Cuong T.V., et al.: Photoluminescence and Raman studies of graphene thin films prepared by reduction of graphene oxide. Materials Letters, 2010, 64, Nr 3, 399-401.
  • 6. Das S., et al.: Localized in situ polymerization on graphene surfaces for stabilized graphene dispersions. ACS Applied Materials & Interfaces, 2011, 3, Nr 63, 1844-1851.
  • 7. Depan D., Girase B., Shah J.S., Misra R.D.K.: Structure-process-property relationship of the polar graphene oxide-mediated cellular response and stimulated growth of osteoblasts on hybrid chitosan network structure nanocomposite scaffolds. Acta Biomaterialia, 2011, 7, Nr 9, 3432-3445.
  • 8. Dong H.F., et al.: Fluorescence resonance energy transfer between quantum dots and graphene oxide for sensing biomolecules. Analytical Chemistry, 2010, 82, Nr 13, 5511-5517.
  • 9. Dong L-X., Chen Q.: Properties, synthesis, and characterization of grapheme. Frontiers of Materials Science, China, 2010, 4, Nr 1, 45-51.
  • 10. Drabińska A., et al.: Growth kinetics of epitaxial graphene on SiC substrates. Physical Review B, 2010, 81, Nr 24, 245-410.
  • 11. Du X., Skachko I., Barker A., Andrei E.Y.: Approaching ballistic transport in suspended graphen. Nature Nanotechnolgy, 2008, 3, 491-495.
  • 12. Fan H.L., et al.: Fabrication, mechanical properties, and biocompatibility of graphene-reinforced chitosan composites. Biomacromolecules, 2010, 11, Nr 9, 2345-2351.
  • 13. Feng L.Z., Liu Z.: Graphene in biomedicine: opportunities and challenge. Nanomedicine, 2011, 6, Nr 2, 317-324.
  • 14. Geim A.K., Novoselov K.S.: The rise of grapheme. Nature Materials, 2007, 6, Nr 3, 183-191.
  • 15. Goenka S., Vinayak S., Shilpa S.: Graphene-based nanomaterials for drug delivery and tissue engineering. Journal of Controlled Release, 2014, 173, 75-88.
  • 16. Hummers W.S., Offeman R.E.: Preparation of graphitic oxide. Journal of the Americal Chemcal Society, 1958, 80, Nr 6, 1339-1339.
  • 17. Jaworski S., et al.: In vitro evaluation of the effects of graphene platelets on glioblastoma multiforme cells. International Journal of Nanomedicine, 2012, 8, 413-420.
  • 18. Jiang H.: Chemical preparation of graphene-based nanomaterials and their applications in chemical and biological sensors. Small, 2011, 7, Nr 17, 2413-2427.
  • 19. Ku S.H., Park C.B.: Myoblast differentiation on graphene oxide. Biomaterials, 2013, 34, Nr 8, 2017-2023.
  • 20. Kuila T., et al.: Recent advances in graphene-based biosensors. Biosensors and Bioelectronics, 2011, 26, Nr 12, 4637-4648.
  • 21. Lee D.Y., et al.: Blood compatible graphene/heparin conjugate through noncovalent chemistry. Biomacromolecules, 2011, 12, Nr 2, 336-341.
  • 22. Lee W.C., et al.: Origin of enhanced stem cell growth and differentiation on graphene and graphene oxide. ACS Nano, 2011, 5, Nr 9, 7334-7341.
  • 23. Lei H.Z., et al.: Adsorption of double-stranded DNA to graphene oxide preventing enzymatic digestion. Nanoscale, 2011, 3, 3888-3892.
  • 24. Li X.: Large-Area Synthesis of high-quality and uniform graphene films on copper foils. Science, 2009, 324, Nr 5932, 1312-1314.
  • 25. Loh K.P., et al.: Graphene oxide as a chemically tunable platform for optical applications. Nature Chemistry, 2010, 2, 1015-1024.
  • 26. Lu B.: Graphene-based composite materials beneficial to wound healing. Nanoscale, 2012, 4, 2978-2982.
  • 27. Lv P.H., et al.: Bibliometric trend analysis on global graphene research. Scientometrics, 2011, 88, Nr 2, 399-419.
  • 28. Nayak T.R., et al.: Graphene for controlled and accelerated osteogenic differentiation of human mesenchymal stem cells. ACS Nano, 2011, 5, Nr 6, 4670-4678.
  • 29. Nolan K., Millet Y., Ricordi C., Stabler C.L.: Tissue engineering and biomaterials in regenerative medicine. Cell Transplant, 2008, 17, Nr 3, 241-243.
  • 30. Novoselov K.S., et al.: Electric field effect in atomically thin carbon films. Science, 2004, 300, Nr 5696, 666-669.
  • 31. Park S.Y., Park J., Sim S.H., Sung M.G., Kim K.S., Hong B.H., Hong S.: Enhanced differentiation of human neural stem cells into neurons on grapheme. Advanced Materials, 2011, 23, Nr 36, 263-267.
  • 32. Pupysheva O.V., et al.: Modeling direct exfoliation of nanoscale graphene platelets. The Journal of Physical Chemistry C, 2010, 114, Nr 49, 21083-21087.
  • 33. Reina A., et al.: Large area, few-layer graphene films on arbitrary substrates by chemical vapor deposition. Nano Letters, 2009, 9, Nr 1, 30-35.
  • 34. Rozhkov A.V., et al.: Electronic properties of mesoscopic graphene structures: charge confinement and control of spin and charge transport. Physics Report, 2011, 503, Nr 2, 77-114.
  • 35. Sawosz E., et al.: Nano-nutrition as a method of anticancer therapy. Energy and protein metabolism and nutrition in sustainable animal production, 2013, 134, 369-370.
  • 36. Schwierz F.: Graphene transistors. Nature Nanotechnolgy, 2010, 5, 487496.
  • 37. Shan C.S., et al.: Water-soluble graphene covalently functionalized by biocompatible poly-L-lysine. Langmuir, 2009, 25, Nr 20, 12030-12033.
  • 38. Shen H., Zhang L., Liu M., Zhang Z.: Biomedical applications of grapheme. Theranostics, 2012, 2, Nr 3, 283-294.
  • 39. Shen J.F., et al.: Facile synthesis and application of Ag-chemically converted graphene nanocomposite. Nano Resarch, 2010, 3, Nr n5, 339-349.
  • 40. Soodchomshom B.: Switching effect in a gapped graphene d-wave superconductor structure. Physica B: Condensed Matter, 2010, 405, Nr 5, 1383-1387.
  • 41. Stoller M.D., Park S.: Graphene-based ultracapacitors. Nano Letters, 2008, 8, Nr 10, 3498-3502.
  • 42. Wang Y., et al.: Fluorinated graphene for promoting neuro-induction of stem cells. Advanced Materials, 2012, 24, Nr 31, 4285-4290.
  • 43. Wang Y., et al.: Graphene and graphene oxide: biofunctionalization and applications in biotechnology. Trends in Biotechnology, 2011, 29, Nr 5, 205-212.
  • 44. Xu C., Wang X., Wang J., Hu H., Wan L.: Synthesis and photoelectrical properties of β-Cyclodextrin functionalized graphene materials with high bio-recognition capability. Chemical Physics Letters, 2010, 498, Nr 1, 162-167.
  • 45. Yao J., Sun Y., Yang M., Duan, Y.: Chemistry, physics and biology of graphene-based nanomaterials: new horizons for sensing, imaging and medicine. Journal of Materials Chemistry, 2012, 22, Nr 29, 14313-14329.
  • 46. Zhang H., Mardyani S., Chan W.C.W., Kumacheva E.: Design of biocompatible chitosan microgels for targeted pH-mediated intracellular release of cancer therapeutics. Biomacromolecules, 2006, 7, Nr m5, 1568-1572.
  • 47. Zhang K., et al.: Graphene / polyaniline nanofiber composites as supercapacitor electrodes. Chemistry of Materials, 2010, 22, Nr 4, 1392-1401.
  • 48. Zhang L., et al.: Functional graphene oxide as a nanocarrier for controlled loading and targeted delivery of mixed anticancer drugs. Small, 2010, 6, Nr 4, 537-544.
  • 49. Zhang R., Hummelgard M., Lv G., Olin H.: Real time monitoring of the drug release of rhodamine B on graphene oxide. Carbon, 2011, 49, Nr m4, 1126-1132.
  • 50. Zhang Y., Nayak T.R., Hong H., Cai W.: Graphene: a versatile nanoplatform for biomedical applications. Nanoscale, 2012, 4, Nr 13, 3833-3842.
Uwagi
Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-a4e92eab-a1fe-401e-bdfd-13ca6e68b1ab
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.