مروري بر مكانيسم هاي سميت سلولي و فعاليت ضد باكتريايي گرافن

A REVIEW OF THE MECHANISMS OF CYTOTOXICITY an‎d ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF GRAPHENE

گرافن به دليل خواص منحصربه فرد فيزيكي و شيميايي، كاربردهاي گسترده اي را در نانوتكنولوژي به ويژه در زيست پزشكي نشان مي دهد. درجه سميت مواد گرافن به عوامل مختلفي ازجمله بار سطحي، خواص فيزيكوشيميايي، روش هاي تعيين سميت و نوع رده سلولي بستگي دارد. تماس مستقيم لبه هاي بسيار تيز گرافن با غشاي سلول به عنوان يكي از مكانيسم هاي اصلي درگير در سميت سلولي ورقه هاي گرافن مي باشد. با به دام انداختن ميكروارگانيسم ها در بين ورقه هاي گرافن به عنوان يكي ديگر از مكانيسم هاي موثر براي غيرفعال كردن ميكروارگانيسم هاست و با توجه به نسبت بالاي سطح به حجم، زيست سازگاري عالي و ساختار دوبعدي، به عنوان يك ماده ضد سرطان و ضد باكتري مي تواند بكار رود. اين بررسي، پيشرفت هاي اخير در مورد سميت سلولي، فعاليت هاي ضد سرطاني و ضد باكتري گرافن را ارائه مي دهد و بر طيف گسترده اي از مكانيسم هاي سميت و ضد باكتري متمركز شده است. انتظار مي رود كه اين بررسي كاربرد گسترده گرافن را در ساير زمينه ها تسهيل كند.

Graphene has exhibited wide applications in nanotechnology, especially in biomedicine because of its unique physical and chemical properties. The degree of toxicity of graphene materials depends on various factors such as surface charge, physicochemical properties, toxicity determination methods, and cell line. Direct contact of the very sharp edges of graphene with the cell membrane is one of the major mechanisms involved in the cytotoxicity of graphene sheets. By trapping microorganisms among graphene sheets, it is another effective mechanism to inactivate microorganisms, and due to their high surface-to-volume ratio, excellent biocompatibility, and two-dimensional structure, it can be used as an anticancer and antibacterial material. This review presents recent advances in the cytotoxicity, anticancer, and antibacterial activities of graphene and has focused on a wide range of toxicity and antibacterial mechanisms. This study is expected to facilitate the widespread application of graphene in other fields.