由于較低的毒性和良好的生物相容性,石墨烯材料在細胞成像方面**了一股研究熱潮。石墨烯及其衍生物本身具有特殊的平面結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì),或者經(jīng)過熒光染料分子標(biāo)記之后,可用于體外細胞與***光學(xué)成像[63-66],使其在**顯像和***方面具有很大的應(yīng)用前景。Dai課題組[67]***利用納米尺寸的聚乙二醇功能化氧化石墨烯(GO-PEG)的近紅外發(fā)光性質(zhì)用于細胞成像。他們將抗體利妥昔單抗(anti-CD20)與納米GO-PEG共價結(jié)合形成納米GO-PEG-anti-CD20,然后將納米GO-PEG和納米GO-PEG-anti-CD20與B細胞或T細胞在培養(yǎng)液中4℃培養(yǎng)1h,培養(yǎng)液中納米GO-PEG的濃度大約為0.7mg/ml,結(jié)果發(fā)現(xiàn)B細胞淋巴瘤具有強熒光,而T淋巴母細胞的熒光強度則很弱。另外,通過對GO進行80℃熱處理17天后,再利用200W的超聲對GO溶液處理2h,得到的GO在紫外光(266–340nm)的照射下顯示出藍色熒光。靜電作用的強弱與氧化石墨烯表面官能團產(chǎn)生的負電荷相關(guān)。黑龍江新型氧化石墨
RGO制備簡單、自身具有受還原程度調(diào)控的帶隙,可以實現(xiàn)超寬譜(從可見至太赫茲波段)探測。氧化石墨烯的還原程度對探測性能有***影響,隨著氧化石墨烯還原程度的提高,探測器的響應(yīng)率可以提高若干倍以上。因此,在CVD石墨烯方案的基礎(chǔ)上,研究者開始嘗試使用還原氧化石墨烯制備類似結(jié)構(gòu)的光電探測器。對于RGO-Si器件,帶間光子躍遷以及界面處的表面電荷積累,是影響光響應(yīng)的重要因素[72]。2014年,Cao等[73]將氧化石墨烯分散液滴涂在硅線陣列上,而后通過熱處理對氧化石墨烯進行熱還原,制得了硅納米線陣列(SiNW)-RGO異質(zhì)結(jié)的室溫超寬譜光探測器。該探測器在室溫下,***實現(xiàn)了從可見光(532nm)到太赫茲波(2.52THz,118.8mm)的超寬譜光探測。在所有波段中,探測器對10.6mm的長波紅外具有比較高的光響應(yīng)率可達9mA/W。烏蘭察布合成氧化石墨氧化石墨烯(GO)的光學(xué)性質(zhì)與石墨烯有著很大差別。
氧化石墨烯表面含有-OH和-COOH等豐富的官能團,在水中可發(fā)生去質(zhì)子化等反應(yīng)帶有負電荷,由于靜電作用將金屬陽離子吸附至表面;相反的,如果水中pH等環(huán)境因素發(fā)生變化,氧化石墨烯表面也可攜帶正電荷,則與金屬離子產(chǎn)生靜電斥力,二者之間的吸附作用**減弱。而靜電作用的強弱與氧化石墨烯表面官能團產(chǎn)生的負電荷相關(guān),其受環(huán)境pH值的影響較明顯。Wang44等人的研究證明,在pH>pHpzc時(pHpzc=3.8),GO表面的官能團可發(fā)生去質(zhì)子化反應(yīng)而帶負電,可有效吸附鈾離子U(VI),其吸附量可達到1330mg/g。
光電器件是在微電子技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種實現(xiàn)光與電之間相互轉(zhuǎn)換的器件,其**是各種光電材料,即能夠?qū)崿F(xiàn)光電信息的接收、傳輸、轉(zhuǎn)換、監(jiān)測、存儲、調(diào)制、處理和顯示等功能的材料。光電傳感器件指的是能夠?qū)δ撤N特征量進行感知或探測的光電器件,狹義上*指可將特征光信號轉(zhuǎn)換為電信號進行探測的器件,廣義而言,任何可將被測對象的特征轉(zhuǎn)換為相應(yīng)光信號的變化、并將光信號轉(zhuǎn)換為電信號進行檢測、探測的器件都可稱之為光電傳感器。GO成為制作傳感器極好的基本材料。
石墨烯是一種在光子和光電子領(lǐng)域十分有吸引力的材料,與別的材料相比有很多優(yōu)點[1]。作為一種零帶隙材料,石墨烯的光響應(yīng)譜覆蓋了從紫外到THz范圍;同時,石墨烯在室溫下就有著驚人的電子輸運速度,這使得光子或者等離子體轉(zhuǎn)換為電流或電壓的速度極快;石墨烯的低耗散率以及可以把電磁場能量限定在一定區(qū)域內(nèi)的性質(zhì),帶來了很強的光與石墨烯相互作用。雖然還原氧化石墨烯(RGO)缺少本征石墨烯中觀測到的電子輸運效應(yīng)以及其它一些凝聚態(tài)物質(zhì)效應(yīng),但其易于規(guī)模化制備、性質(zhì)可調(diào)等優(yōu)異特性,使其在傳感檢測領(lǐng)域展現(xiàn)出極大的應(yīng)用前景。石墨烯在可見光范圍內(nèi)的光吸收系數(shù)近乎常數(shù)。制造氧化石墨使用方法
氧化石墨正式名稱為石墨氧化物或被稱為石墨酸,是一種由物質(zhì)量之比不定的碳、氫、氧元素構(gòu)成的化合物。黑龍江新型氧化石墨
氧化石墨烯(GO)是一種兩親性材料,在生理條件中一般帶有負電荷,通過對GO的修飾可以改變電荷的大小,甚至使其帶上正電荷,如利用聚合物或樹枝狀大分子等聚陽離子試劑。在細胞中,GO可能會與疏水性的、帶正電荷或帶負電荷的物質(zhì)進行相互作用,如細胞膜、蛋白質(zhì)和核酸等,因此會誘導(dǎo)GO產(chǎn)生毒性。因此在本節(jié)中,我們主要探討GO在細胞(即體外)和體內(nèi)試驗中產(chǎn)生已知的毒性效應(yīng),以及產(chǎn)生毒性的可能原因。石墨烯材料的結(jié)構(gòu)特點主要由三個參數(shù)決定:(a)層數(shù)、(b)橫向尺寸和(c)化學(xué)組成即碳氧比例)。黑龍江新型氧化石墨