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碳基納米材料在生物醫(yī)學(xué)、食品、化妝品、催化等領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景，特別是石墨烯材料，引起了人們的密切關(guān)注。石墨烯是一種具有二維蜂窩狀結(jié)構(gòu)的新型納米材料，它具有優(yōu)異的力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)和光學(xué)性能，在生物醫(yī)藥、生物傳感器及電化學(xué)等方面具有潛在的應(yīng)用，尤其是在藥物傳遞方面，由于石墨烯具有較大的比表面積，可以通過上下表面及其邊緣負(fù)載藥物，其負(fù)載能力遠(yuǎn)勝于其它納米材料。當(dāng)石墨烯氧化成氧化石墨烯（GO）后，增加了羧基、羥基及環(huán)氧基團(tuán)等結(jié)構(gòu)，提高了氧化石墨烯在水中的分散性和易于功能化的優(yōu)勢(shì)，使氧化石墨烯更易于修飾靶向分子并增加了其在人體血液中的流動(dòng)性，從而實(shí)現(xiàn)更高效更安全和靶向的藥物遞呈。生物安全性是決定石墨烯能否真正走向應(yīng)用的必備條件，但是已有的毒性實(shí)驗(yàn)研究仍無(wú)法就石墨烯潛在毒性問題給出明確的回答。

近日，中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所微納材料與技術(shù)研究中心研究人員在石墨烯生物應(yīng)用研究的基礎(chǔ)上，首次以哺乳期仔鼠為模型，系統(tǒng)研究了GO經(jīng)口服暴露后對(duì)哺乳期仔鼠生長(zhǎng)發(fā)育的影響。之所以選擇哺乳期仔鼠作為模型，是因?yàn)榧{米材料的生殖發(fā)育毒性越來(lái)越受到人們的重視，哺乳期母嬰尤其是新生兒由于其特殊的生理階段特性，其肝臟功能、腎臟功能不完善，抵抗力差，對(duì)藥物的代謝和清除能力遠(yuǎn)低于成年人，容易產(chǎn)生藥物毒性。因此，研究氧化石墨烯對(duì)哺乳期仔鼠發(fā)育的影響對(duì)于揭示石墨烯的潛在毒性具有重要的意義。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)自由飲水21天后，高劑量組（0.8 mg/d）仔鼠的體重、體長(zhǎng)以及尾長(zhǎng)等發(fā)育指標(biāo)顯著低于對(duì)照組。組織形態(tài)學(xué)進(jìn)一步證實(shí)了高劑量組GO會(huì)引起仔鼠的生長(zhǎng)發(fā)育遲緩。研究人員認(rèn)為，GO引起仔鼠生長(zhǎng)發(fā)育遲緩的原因可能是哺乳期間仔鼠在長(zhǎng)期接觸GO后導(dǎo)致小腸腸絨毛發(fā)育抑制、變短，從而阻礙了仔鼠對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，導(dǎo)致仔鼠發(fā)育遲緩。文章為揭示石墨烯與生物體之間的相互作用關(guān)系提供了重要的依據(jù)，為氧化石墨烯進(jìn)一步的生物應(yīng)用研究奠定了毒理學(xué)基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果發(fā)表在新一期的《生物材料》（Biomaterials）上（2015, 40, 23-31）。

該研究獲得國(guó)家科技部“863”項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的大力支持。