1
ستاد ویژه توسعه فناوری نانو Iran Nanotechnology Innovation Council بستن
  • ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

  • بانک اطلاعات شاخص های فناوری نانو

  • سایت جشنواره فناوری نانو

  • سیستم جامع آموزش فناوری نانو

  • شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو

  • موسسه خدمات فناوری تا بازار

  • کمیته استانداردسازی فناوری نانو

  • پایگاه اشتغال فناوری نانو

  • کمیته نانو فناوری وزارت بهداشت

  • جشنواره برترین ها

  • مجمع بین المللی اقتصاد نانو

  • اکو نانو

  • پایگاه اطلاع رسانی محصولات فناوری نانو ایران

  • شبکه ایمنی نانو

  • همایش ایمنی در نانو

  • گالری چند رسانه ای نانو

  • تجهیزات فناوری نانو

  • صنعت و بازار

  • باشگاه نانو

خصوصیات و کاربردهای بیوشیمیایی گرا فن

افراد مقاله : ‌ نویسنده اول - محمد کاظم پور دیزجی , نویسنده دوم - حسن نمازی

موضوع : علم و پژوهش کلمات کلیدی : دارو - گرافن تاریخ مقاله : 1393/03/18 تعداد بازدید : 6396

کاربرد بیوشیمیایی مواد مبتنی بر گرافن، از جمله تحویل مواد دارویی، به سرعت در چند سال گذشته افزایش یافته است. در چند سال گذشته، تحقیقات در باره گرافن و اکسید گرافن در کاربردهای زیست پزشکی، گسترده و چشم‌گیر بوده است، که این ناشی از خواص منحصربه‌فرد ساختار دو بعدی مسطح، سطح بزرگ شیمیایی، پایداری مکانیکی و شیمیایی بالا، سمیت سلولی پایین و زیست سازگاری خوب است. این خواص موجب رویکرد امیدوار‌کننده به‌سوی طراحی سیستم‌های دارورسانی پیشرفته و ارائه طیف جدیدی از درمان بر مبنای گرافن شده است. در این بررسی، مروری کلی از پیشرفت‌های اخیر در این زمینه ارائه شده، سپس به طور خلاصه به توصیف روش فعلی برای اصلاح سطح گرافن با پلیمرها و سایر نانوذرات و تهیه نانوهیبرید گرافن بر اساس نانوحامل، زیست سازگاری و سمیت آنها ونتایج استفاده از ترکیبات گرافنی می‌پردازیم.

 

 

1- مقدمه

 کربن، چهارمین عنصر فراوان در طبیعت است و یکی از عناصر بسیار ضروری برای حیات انسان است. این عنصر دارای ساختارهایی متفاوتی است که به آن‌ها آلوتروپ‌های کربن می‌گویند. معمول‌ترین شکل کریستالی اتم کربن، گرافیت و الماس است. گرافیت، آلوتروپ سه بعدی کربن بوده که دارای ساختار لایه لایه است و در آن اتم‌های کربن چهار ظرفیتی از طریق سه پیوند کووالانسی به سه اتم کربن دیگر متصل شده‌اند و یک ساختار شبکه‌ای شش گوشه‌ای را تشکیل می‌دهند. به هرکدام از این لایه‌ها، ورقه یا لایه گرافنی گفته می‌شود. هر ورقه به طور موازی روی ورقه دیگر قرار گرفته و تولید یک شبکه منظم با توالی AB را می‌نماید و بدین ترتیب چهارمین الکترون ظرفیت نیز از طریق ایجاد پیوند واندروالسی باعث اتصال ورقه‌ها به یکدیگر می‌شود با توجه به ضعیف بودن پیوندها بین ورقه‌های گرافنی (پیوند‌های واندروالسی) ، ورقه‌های فوق می‌توانند براحتی روی همدیگر بلغزند. در این ساختار شبکه‌ای سه بعدی، فاصله بین اتم‌های کربن 0.142 نانومتر بوده و فاصله بین ورقه‌های گرافنی حدود 0.335 نانومتر است. [1] گرافن، یک لایه از اتم‌های مرتب شده کربن با هیبرید SP2 در یک لانه زنبوری شکل و شبکه کریستالی دو بعدی (2D) است و اولین بار در سال 2004 میلادی سنتز شده است. با توجه به ساختار منحصر به‌فرد و هندسی این ماده، می‌توان انتظار داشت گرافن دارای خواص فیزیکی و شیمیایی قابل توجه از جمله؛ مدول یانگ بالا، استحکام شکست بالا، هدایت بسیار عالی الکتریکی گرمایی، تحرک سریع از بارها، سطح بزرگ و زیست سازگاری بالا باشد.

این خواص، گرافن را به‌عنوان یک ماده ایده‌ال در زمینه‌های مختلف، مانند؛ فیزیک کوانتوم، نانوالکترونیک، تحقیقات انرژی، تجزیه و مهندسی نانوکامپوزیت‌ها و موارد زیستی معرفیمی‌کند.در این بحث، از گرافن و مواد مشتق شده آن به‌عنوان یک بیو متریال جدید یاد می‌شود که فرصت‌های هیجان انگیزی برای توسعه کاربردها، ازجمله نانوحامل برای انتقال دارو، ایجاد می‌کند. گرافن از نظر بلوک ساختمانی با سایر مواد گرافیتی سه بُعدی و اشکال هندسی دیگر کربن، مثل فولرین کروی صفر بُعدی و یا نانولوله‌های کربنی یک بُعدی تفاوت اساسی دارد. گرافن از یک لایه با ساختار پای کونژوگه[2] از حلقه 6 ضلعی که می‌تواند به صورت ابرمولکول مسطح آروماتیک مطرح شود در شکل یک مشاهده می‌شود ]2[.

ساختار مسطح گرافن، قابلیت بسیار عالی برای کاربرد این ماده در زمینه انتقال موادی از جمله مولکول‌های زیستی و فلزات فراهم می‌کند. با توجه به خصوصیات بالقوه گرافن، موج بزرگی از علاقه پژوهشگران برای کاربرد نانوورقه‌های گرافن به‌عنوان «پلتفرم» پدیدار شد و تا به امروز این ماده به‌عنوان پلت فرم در زمینه‌هایی همچون ضدباکتری، کشت سلولی، مهندسی بافت و حامل دارویی به کارگرفته شده است.

 

2- تاریخچه گرافن

 ایده‌ی گرافن به ‌صورت نظری، برای اولین بار به‌وسیله‌ی فیلیپ والاس در سال ۱۹۴۷ بیان شد. محرّک او برای بیان این ایده، تحقیق و فعالیتش روی گرافیت بود. البته نام گرافن به‌طور رسمی تا چهل سال بعد، زمانی که به ‌عنوان تک لایه‌ی تشکیل دهنده گرافیت به کاررفت، استفاده نشد. عبارت گرافن برای اولین باردر سال 1987 به‌وسیله‌ی موراس و همکارانش به ورقه‌های تک لایه‌ای درون گرافیت اطلاق گردید. سرانجام، در سال 2004، گروه جیمز توانستند لایه اتمی منفرد از گرافن را تهیه و مشاهده کنند. از آن پس تحقیقات بسیار چشمگیری در این زمینه صورت گرفته است و دانشمندان دریافته‌اند که گرافن ویژگی‌های منحصربه‌فرد و عجیبی دارد. بعضی‌ها می‌گویند که این ماده می‌تواند زندگیِ ما را در قرن ۲۱ متحوّل کند. علاوه‌بر اینکه گرافن نازک‌ترین ماده‌ای است که قابلیت شکل پذیری مفید و بهره‌برداری ازاین قابلیت را دارد، بلکه ۲۰۰ برابر مستحکم‌تر از فولاد است و از لحاظ رسانش الکتریکی، برتر از هر نوع ماده‌ای است که در دمای اتاق وجود دارد. این ماده چنان تحولی در علم فیزیک و صنعت الکترونیک ایجاد کرده است که جایزه نوبل فیزیک سال 2010 به‌خاطر کارهای جدید انجام شده روی گرافن به ‌دو دانشمند روس به‌ نام‌‌های کنستانتین نوسلو و آندره گیم اعطا شد [1-3].

 

3- روش‌های سنتز گرافن و اکسید گرافن

گرافن را می‌توان با استفاده از روش‌های مصنوعی از پایین به بالا، مانند بخار شیمیایی تولید رسوب، تخلیه قوس الکتریکی و رشد همبافته[3] در SiC تهیه کرد. اکسید گرافیت با مخلوطی از کلرید پتاسیم واسید نیتریک برای اولین بار به‌وسیله‌ی شیمیدان دانشگاه آکسفورد، بنیامین برودی در سال 1859، تهیه شد [4].

 بعد از گذشت چهل سال، اسنودن مایر اصلاحاتی را روی روش برودی اعمال کرد که عبارت بود از اضافه کردن اسید سولفوریک غلیظ به روش سنتز اکسید گرافن که مزیتش استفاده کم‌تر از اسید نیتریک است. در سال 1957، هامر و آفمن روند توسعه امن‌تر، سریع‌ترو کارآمد‌تر را برای سنتز اکسید گرافن، با استفاده از مخلوطی از اسید سولفوریک ( (H2SO4، نیترات سدیم (NaNO3) و پتاسیم پرمنگنات (KMnO4) که هنوز هم اغلب با برخی از تغییرات به طور گسترده‌ استفاده می‌شود، پیشنهاد دادند. رایج‌ترین روش برای تولید گرافن و اکسید گرافن استفاده از روش لایه‌برداری مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی از گرافیت است که اولین بار به‌وسیله‌ی هامر و همکاران با استفاده از اسیدهای قوی واکسیدان‌ها صورت می‌گیرد که در زیر آورده شده است.

گرافن با استفاده از اصلاح شیمیائی گرافیت (CMG) [4] به روش‌های مختلف تهیه می‌شود. در شکل 2، سه روش مرسوم برای تهیه گرافن آورده شده است. در ابتدا گرافیت به‌وسیله‌ی مخلوطی از مواد اکسید‌کننده قوی، که می‌تواند مخلوطی از HNO3, H2SO4, KCLO3 و یا مخلوطی از HNO3, H2SO4, KMnO4, H2O2 باشد، به اکسید گرافیت تبدیل می‌شود که حاوی گروه‌های عاملی هیدروکسیل، کربوکسیلیک اسید، کربونیل و اپواکسید است. از اکسید گرافیت به سه روش می‌توان گرافن تهیه کرد:

1-  حرارت دادن سریع اکسید گرافیت تحت گاز نیتروژن تا دمای C.1050. گرافن تهیه شده با این روش به اختصار کاهش گرمایی- اکسید گرافن TR-GO[5] گفته می‌شود.

2-  سونی کیت اکسید گرافیت در دی متیل فرم آمید و یا آب با خلوص بسیار بالا که منجر به تشکیل اکسید گرافن (GO) می‌شود. سپس احیای اکسید گرافن با NaBH4. گرافن حاصل از این روش کاهش شیمیایی – اکسید گرافن CR-GO15[6] نامیده می‌شود.

3-  سونی کیت اکسید گرافیت در دی متیل فرم آمید و یا آب با خلوص بسیار بالا که منجر به تشکیل اکسید گرافن (GO) می‌شود. سپس ترسیب اکسید گرافن روی الکترود کربن شیشه‌ای (GC) و اعمال پتانسیل2/1- ولت نسبت به الکترود شاهد Ag/AgCl به مدت 15 دقیقه. گرافن تهیه شده از روش فوق به گرافن احیا شده الکتریکی-اکسید گرافن ER-GO[7] معروف است [8-5].

این روش، اکسیداسیون گسترده ساختار آروماتیک به منظور تضعیف نیروی واندروالسی بین ورقه‌های گرافن برای پراکندگی آن‌ها در محلول‌ها است.

نتیجه این سنتز، اکسید گرافن چندلایه و تک‌ورقه‌هایی با گروه‌های عاملی هیدروکسیل، اپوکسید و اسیدی و چگالی بالا است. با احیا و کاهش اکسید گرافن می‌توان گرافن را سنتز کرد، اما ورق گرافن از این طریق دارای نقص و اشکال هندسی کنترل نشده به‌ علت اکسیداسیون خشن است. شرایط بهینه‌سازی فرایند لایه‌برداری با استفاده از روش‌های ملایم‌تر براساس سورفاکتانت‌ها و روش‌های الکتروشیمیایی است. روش‌های دیگر نیز برای تولید این نانوورقه‌ها در مسیر روش‌های سبز و افزایش بازده در حال پیشرفت هستند.

 

4-   گرافن و اکسید گرافن به‌عنوان نانوحامل دارو

بسیار مطلوب خواهد بود اگر داروها به روشی مدیریت شوند که دقیقاً نیازهای فیزیولوژیکی را در زمان‌های مناسب و یا در محل مناسب برآورده سازند. هدف از طراحی سیستم‌های دارو رسانی برپایه ترکیبات نانویی، غلبه بر نقایص و معایب فرمولاسیون‌های دارویی معمول، کاهش تکرار و تناوب استعمال دارو یا افزایش تأثیر دارو از طریق تمرکز در محل مورد نظر، کاهش مقدار داروی مورد نیاز و فراهم کردن رسانش یکنواخت دارویی است. یکی از حاملین دارو که در دهه گذشته مورد توجه ویژه قرار گرفته، گرافن ومشتقات گرافن است که زمینه متنوعی برای رسیدن به اهداف درمان کنترل محور ایجاد کرده است. ویژگی‌ها و خواص این نانوحامل، شامل؛ سمیت کم، شکل و هندسه منحصر به‌فرد، توانایی بارگیری بالای مواد زیستی، سنتز آسان و هزینه کم، باعث توجه بیشتر در جهت افزایش کاربرد گرافن در انتقال دارو، پروتئین‌ها و ژن‌ها شده است. افزایش کارایی نانوورقه‌های گرافنی و مشتقاتش، مانند اکسید گرافن، در سیستم دارو رسانی با اصلاح سطح به‌وسیله‌ی پلیمرها و سایر نانوذرات انجام می‌پذیرد. برای اولین بار، در سال 2008 گروه دای انتقال دارو به همراه مشتقات گرافن را مطرح ساختند و نشان دادند که هیبرید پلی اتیلن گلیکول و اکسید گرافن به‌عنوان یک نانوحامل دارویی جدید برای بار‌گذاری داروهای ضد سرطان از طریق اتصال غیر کوالانسی کاربرد دارد.

گرافن و دیگر مشتقات آن در پنج سال گذشته به طور گسترده در کاربردهای دارویی مختلف، مورد پژوهش قرار گرفته‌اند. خواصی از گرافن که بیشتر در زمینه انتقال دارو مورد توجه قرار گرفته، شامل؛ شیمی سطح منحصربه‌فرد، خلوص و زیست سازگاری بالاو سمیت کم است. گرافن در سطح مساوی با سایر نانوحامل‌ها، چهار برابر بیشتر توانایی انتقال و حمل دارو را دارد (تقریباً 2600 گرم برمتر مربع). دیگر ویژگی مهم گرافن و اکسید گرافن در زمینه انتقال دارو، نسبت بارگیری (نسبت وزن مواد دارویی لود شده به حامل) است که در مورد نانومواد گرافنی می‌تواند تا200% باشد که به‌طور قابل توجهی بالاتر از سایر نانومواد و دیگر سیستم‌های انتقال دارو است.

بر اساس مطالعات انجام شده، نانوذرات ونانولوله‌های کربنی و اثر متقابل آن‌ها با سلول‌های بدن به ماکروفاژهای بدن بستگی داشته و از چندین پارامتر، از قبیل اندازه، شکل و شیمی سطح، پیروی می‌کنند. شکل گرافن، نقش بسیار مهمی را ایفا می‌کند. شکل منحصر به‌فرد دو بُعدی و مسطح بودن گرافن و اکسید گرافن و نبود این شکل در مورفولوژی سیستم بیولوژیکی بدن انسان، مزیتی دیگر برای کاربرد این نانوحامل در انتقال دارو است. گرافن و اکسید گرافن از این دو نظر نیز حائز اهمیت هستند: 1- استحکام نانوحامل، توانایی نفوذ به داخل سلول را افزایش می‌دهد و با توجه به ضخامت خوب گرافن و مشتقاتش موجب کارایی بهتر در زیست‌محیطی سلول‌ها می‌شود.

 2- سختی این مواد موجب حفظ یکپارچگی ساختار حامل دارو است.

 قابل ذکر است که اگر ساختار گرافن و اکسید گرافن بیش از حد سفت شود، به سلول‌ها آسیب می‌رساند. تا کنون، برتری و مزیت‌های زیادی برای کاربرد گرافن و اکسید گرافن در زمینه انتقال دارو بیان شده است، ولی بعضی معایب وجود دارد که می‌توان با اصلاح سطح این نانوساختارها، برطرف کرد. با توجه به شیمی سطح، گرافن بسیار آب‌گریز بوده و به خوبی در آب پخش نمی‌شود و برای کاربردهای بیولوژیکی نیاز به سورفاکتانت یا اصلاح سطح نیاز دارد. در مقابل، اکسید گرافن آبدوست است و می‌تواند در آب به‌صوررت کلوئید پایدار پراکنده شود.

 

4-1- اصلاح سطح و افزایش کارایی گرافن و اکسید گرافن

به‌طور کلی، افزایش حلالیت و انحلال مواد نانویی حامل دارو در سیستم انتقال دارو، موجب بهبود عملکرد و کاهش سمیت این مواد می‌شود. بدین منظور از مواد و پلیمرهای مختلف استفاده می‌شود. نقشی که پلیمر در سیستم انتقال دارو برعهده می‌گیرد به سه دسته تقسیم می‌شود]9[:

1-    به‌عنوان یک حامل.

2-    به‌عنوان یک جزء فعال بیولوژیکی در انتقال دارو، پروتئین یا پپتید.

3-    به‌عنوان مولکول فاصله انداز.

باتوجه به مطالب ارائه شده، گرافن و مشتقاتش نواقصی، مانند کم بودن حلالیت دارند که با اصلاح سطح این نانوساختارها قابل رفع است. البته، این امر به ویژه برای گرافن صدق می‌کند که بسیار آبگریز و فاقد گروه‌های هیدروفیل حاوی اکسیژن است که نقش مهمی در حلالیت محلول‌های آبی دارد. اگرچه اکسید گرافن در آب قابل حل است ولی در بافر فیزیولوژیکی به‌علت غربال‌گری در حضور نمک تجمع پیدا می‌کند.

برای ساخت حامل‌های دارویی با سازگاری خوب و کنترل رفتار این نانومواد در سیستم بیولوژیکی باید تغییراتی در شیمی سطح آن‌ها ایجاد کرد، به‌همین منظور ازپلیمرهای آبدوست برای افزایش حلالیت، افزایش قابلیت داروگیری و افزایش زیست سازگاری اکسید گرافن استفاده می‌شود. دو روش اصلی برای تغییرات سطح گرافن و اکسید گرافن وجود دارد:

 

4-1-1- روش اصلاح غیر کوالانسی

روش غیر کوالانسی، اتصال از طریق نیروهای واندروالسی و الکترواستاتیک بدون هیچ گونه تغییری در ساختار طبیعی گرافن است. این روش به‌طور گسترده برای اصلاح نانولوله‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد، همچنین برای اصلاح گرافن و اکسید گرافن نیز موفقیت آمیز بوده است. اکسید گرافن اصلاح شده با این روش در زمینه‌های جذب سورفاکتانت، تعامل با پورفیرین‌ها و مولکول زیستی مثل DNA و پپتیدها مورد استفاده قرار گرفته است.

تغییرات با این روش عبارتد از: نیروهای واندروالسی، تعامل الکترواستاتیک، پیوند هیدروژنی و اتصال پای-پای برای اصلاح گرافن و اکسید گرافن به‌کار گرفته شده است.

طریقه اصلاح غیرکوالانسی با پلیمرها و مولکول‌های آلی پیوند پای-پای است، برای مثال اتصال فولیک اسید و بتا سیکلو دکسترین به اکسید گرافن از طریق یک پورفیرین ادمانتان با پیوند پای-پای انجام می‌گیرد. از گرافن اصلاح شده با فولیک اسید با روش اصلاح غیرکوالانسی برای سیستم انتقال و تحویل داروی آدریامایسین استفاده شده است. در سخن آخر، می‌توان از نانوذرات مانند طلا، نقره، پالادیم، نیکل، پلاتین و مس، TiO2, ZnO, MnO2, Co3O4, Fe3O4 برای اصلاح گرافن و اکسید گرافن از طریق پای کانژوگه کردن برای کاربردهای داروبیو و سایر کاربردهای مغناطیسی استفاده کرد ]2.[

 

4-1-2- روش اصلاح کوالانسی

روش اصلاح کوالانسی، مانند دوپینگ اتم یا واکنش با گروه‌های اکسیژن سطح اکسید گرافن است. اصلاح سطح با این روش به سهولت انجام می‌پذیرد و نانوساختار اصلاح شده با این روش، عمدتاً در زمینه انتقال دارو به‌کار می‌رود. وجود گروه‌های اکسیژن فعال روی سطح ورقه‌های اکسید گرافن، این نانوساختار را به‌عنوان پایه پلیمری در واکنش‌ها مطرح می‌سازد. تغییرات کوالانسی را به چند روش انجام می‌دهند که عبارتند از: جانشینی هسته دوستی که روش اصلی بشمار می‌رود و از طریق حمله گروه‌های آمینی، هیدروکسیلی و گروه‌های دارای جفت الکترون تنها به عامل‌های الکلی، اپوکسی و اسیدی اکسید گرافن انجام می‌گیرد. افزایش الکتروفیلی و افزایش تراکمی. از اینرو روشی امیدوارکننده برای اتصال انواع آمین‌های آروماتیک و آلیفاتیک، اسیدهای آمینه و مولکول‌های زیستی، سیلان‌ها، آنزیم‌ها و پلیمرها است. همان‌طور که ذکر شد پلیمرهای عامل‌دار برای اصلاح سطح گرافن و اکسید گرافن به‌کار گرفته می‌شوند ]2[.

 

4-   کاربرد هیبرید اکسید گرافن در زمینه زیست پزشکی

جهت استفاده از گرافن و اکسید گرافن در کاربردهای بالینی، ضروری است که اطلاعاتی در زمینه سمیت و زیست سازگاری این مواد در مدل‌های سلولی و حیوانی به‌دست آوریم.

بسیاری از گزارش‌ها نشان می‌دهد که گرافن و سازه ترکیبی از مشتقات گرافنی برای حمل دارو، سمیت کمی از خود نشان داده‌اند. مطالعات نشان‌ می‌دهد که افزایش حلالیت و دیسپرسیتی گرافن و مشتقاتش موجب افزایش زیست سازگاری می‌شود. با این حال اکسید گرافن با داشتن گروه‌های آبدوست اپوکسی، هیدروکسیل و اسیدی، زیست سازگاری خود را بسیار بالا برده است. راهبرد تشکیل هیبرید گرافن و مشتقاتش با پلیمرها برای بهبود زیست سازگاری مورد توجه قرار گرفته، در نهایت موجب افزایش زیست سازگاری و کاهش سمیت شده است. در این راستا، پلی اتیلن گلیکول به‌عنوان یک پلیمر زیست سازگار عامل‌دار، به‌طور گسترده برای اصلاح نانولوله‌ها و گرافن و دیگر نانومواد در طراحی سیستم دارورسانی استفاده شده است]10[.

 

5-1- مطالعه اثربخشی داروی لود شده به هیبرید اکسید گرافن و پلی اتیلن گلیکول

در مطالعه‌ی موش‌های مبتلا به سرطان پستان، پس از گذشت یک ماه، در موش درمان شده با داروی دوکسوروبیسین خالص، رشد سریع تومور کاهش پیدا کرده بود. برای تعیین حجم تومور در گروه موش‌های درمان شده با داروی دوکسوروبیسین لود شده با هیبرید اکسید گرافن- پلی اتیلن گلیکول با تابش لیزر مشاهده شد که پس از گذشت یک هفته، حجم تومور کاسته شده بود. تغییرات اثر بخشی برحسب زمان در شکل 4 مشاهده می‌شود.

به طور خلاصه، اثرات درمانی ترکیب هیبرید اکسید گرافن و هیبرید پلی اتیلن گلیکول در داخل بدن و در شرایط آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار داده شد و نتایج نشان داد که این ترکیب منجر به نابودی کامل تومور شد و همچنین عوارض این ترکیب، کم‌تر از داروی خالص بود ]10.[

 

6- نتیجه‌گیری

گرافن و مشتقاتش، مواد پرکاربردی به‌عنوان پلتفرم زیستی نوین هستند که در طیف گسترده‌ای از کاربردها از جمله مهندسی بافت، دارو، و درمان تومورها قابل استفاده هستند. اثر بخشی این کاربردها بسته به اصلاح به‌وسیله‌ی پلیمرها و سایر نانومواد تغییر می‌کند. اصلاح با موادی که دارای دو قطب متفاوت هستند موجب افزایش کارایی داروی لود شده برروی این سطوح می‌شوند و کوپلیمرهای دو قطبی سودمند بوده و موجب بهبود خواص، از جمله افزایش قدرت مکانیکی و آسان شدن ورود به محیط سلولی می‌شود. برای طراحی برنامه انتقال هدفمند رسانش داروبا استفاده از نانوذرات، گرافن و مشتقاتش دارای مزیت‌هایی هستند که سایر نانوذرات این امتیازها را ندارند، در نتیجه برای افزایش کارایی و اثربخشی دارو، استفاده از گرافن و مشتقاتش دارای اولویت هستند. با بررسی‌های انجام گرفته در زمینه افزایش اثربخشی دارو، اکسید گرافن نسبت به گرافن دارای برتری‌هایی از قبیل دارا بودن گروه‌های عاملی آبدوستی است. مختصر سمیت اکسید گرافن را با اصلاح به‌وسیله‌ی پلیمرها و سایر نانوذرات می‌توان کاهش داد. در این زمینه با اصلاح اکسیدگرافن با پلی اتیلن گلیکول، اثر بخشی داروی لود شده بر سطح اکسید گرافن اصلاح شده با پلی اتیلن گلیکول، افزایش یافته و به‌طور خلاصه با توجه به بررسی‌های سمیت سیستماتیک اکسید گرافن می‌توان نشان داد که هیبرید اکسید گرافن با پلیمرهای زیست سازگار دیگر می‌تواند در صورت ترکیب با آنتی بادی‌های اختصاصی تومور، برای تحویل هدفمند، نتایج بهتری نشان دهد.

 

7       - مراجع

1. Stankovich S, Dikin D A, Dommett G H B, Kohlhaas K M, Zimney EJ, Stach E A, etal, Graphene-based composite materials, Nature, 442 (7100) , (2006) ,282–286.

2.Jingquan Liua*, Liang Cuia, Dusan Losicb*, Graphene and graphene oxide as new nano-carriers for drug delivery,Applications,doi.org/10.1016/j.actbio, (2013) ,08.016

3. Geim A K, Novoselov K S, The rise of grapheme, Nature Mater.3, (2007) 183–191.

4. Mateusz CISZEWSKI, Andrzej MIANOWSKI , Department of Chemistry, Inorganic Technology and Fuels, Faculty of Chemistry, Silesian University of Technology, Gliwice, Poland, CHEMIK, (2013) , 67, 4, 267-274

5. Daniela C. Marcano, Dmitry V. Kosynkin, Jacob M. Berlin, Alexander Sinitskii, Zhengzong Sun, Alexander Slesarev, Lawrence B. Alemany, WeiLu, and James M. Tour, Improved Synthesis of Graphene Oxide. ACSNano. 4 (8) , (2010) , 4806-4814.

6. HåیctorA. Becerril, JieMao, Zunfeng Liu, Randall M. Stoltenberg, Zhenan Bao, and Yongsheng Chen, ACSNano. 2 (3) , (2008) , 463-470.

7. Alessandra Bonanni, Adeline Huiling Loo, Martin Pumera, Graphene for impedimetric biosensing, TrAC Trends in Analytical Chemistry,Volume 37, July–August 2012, Pages 12–21, DOI: 10.1016/j.trac.2012.02.011

8. Yanwen Ma, Liying Sun, Wen Huang, Lingrong Zhang, Jin Zhao, Quli Fan, and Wei Huang, Three-Dimensional Nitrogen-Doped Carbon Nanotubes/Graphene Structure Used as a Metal-Free Electrocatalyst for the Oxygen Reduction Reaction, J. Phys. Chem. C, (2011) ,115, 24592–24597.

9. Shashwat S. Banerjee,1 Naval Aher,1 Rajesh Patil,2 and Jayant Khandare1, Review Article

Poly (ethylene glycol) -Prodrug Conjugates: Concept, Design, and Applications, Hindawi Publishing Corporation Journal of Drug Delivery Volume 2012, Article ID 103973, 17 pages ,doi: 10.1155/2012/103973

 

10.Wen Zhang, Zhouyi Guo, Deqiu Huang, Zhiming Liu, Xi Guo, Huiqing Zhong, Synergistic effect of chemo-photothermal therapy using PEGylated graphene

Oxide, Biomaterials 32, (2011) , 8555-8561.