浙江大学王征科课题组《iScience》：壳聚糖-氧化石墨烯纳米复合材料的生物应用

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壳聚糖（Chitosan, CS）是一种线性天然高分子高分子多糖，具有生物降解性、生物相容性、抗菌、止血等功能。而氧化石墨烯（Graphene oxide, GO）则是一种比表面积大的纳米片，具有良好的机械、光、热性能。由于壳聚糖含有丰富的氨基、羟基官能团，而氧化石墨烯含有丰富的羟基、羧基官能团，使得它们可以通过多种相互作用复合，最终制备成纳米粒子、水凝胶、支架、薄膜和纳米纤维等不同形式的材料，这些材料在生物医学领域受到了广泛关注。

近日，浙江大学王征科课题组在《iScience》上发表了题为《Biomedical applications of chitosan-graphene oxide nanocomposite》的综述文章（iScience, 2022, 25: 103629. DOI：10.1016/j.isci.2021.103629）。该文章系统总结了不同形式的壳聚糖-氧化石墨烯纳米复合材料在药物传递、伤口愈合、骨组织工程和生物传感器等生物医学领域中的最新进展，并提出了今后临床应用的改进方向和挑战。

图1. 壳聚糖-氧化石墨烯纳米粒子负载抗癌药物阿霉素，通过电荷反转实现抗癌药物在肿瘤部位精准释放。

图2. 一种壳聚糖/聚乙烯醇/氧化石墨烯抗菌纳米纤维膜：（A）制备机理；（B）SEM（膜呈纤维状，凸起部分是氧化石墨烯纳米片）；（C）纳米纤维膜的抑菌圈实验。

图3.一种氧化石墨烯/壳聚糖/硅酸钙膜材料。（A）复合膜的多孔有序结构；（B）抗癌效果；（C）皮肤修复效果。

图4.可注射抗菌水凝胶：（A）通过β-环糊精与金刚烷的动态主客体组装制备氧化石墨烯/季铵化壳聚糖水凝胶 ；（B）氧化石墨烯/季铵化壳聚糖/明胶丙烯酸甲酯通过静电相互作用与共价键形成水凝胶。

图5. 具有光热功能的壳聚糖/氧化石墨烯/羟基磷灰石多孔支架材料，及其在骨肉瘤治疗与组织再生中的应用。

图6. DNA/金-铂双金属纳米粒子/氧化石墨烯-壳聚糖电化学生物传感器，用于检测齐多夫定（一种艾滋病药物）。

浙江大学高分子科学与工程学系在读硕士生冯文君为该论文的第一作者，通讯作者为王征科。

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589004221015996

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