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本文聚焦石墨烯及其衍生物（如单层 / 双层石墨烯、氧化石墨烯（GO）、还原氧化石墨烯（rGO）），综述其在药物递送、癌症治疗、基因传递、抗菌、生物传感、生物成像及组织工程等制药与生物医学领域的应用进展，展现其作为药物载体等的潜力。
石墨烯具有由呈蜂窝状晶体晶格结构的单层碳原子构成的二维结构，具备高导电性、大表面积、良好生物相容性及优异机械性能等典型理化特性。其衍生物包括单层石墨烯、双层石墨烯、还原氧化石墨烯（rGO）和氧化石墨烯（GO）。
得益于独特结构与生物学特性，石墨烯及其衍生物在制药和生物医学领域应用备受关注。以大表面积为例，其是其他纳米颗粒的四倍，这使其成为药物递送的优先选择。
在药物递送领域，石墨烯及其衍生物凭借大表面积和良好生物相容性，可高效负载多种药物，如化疗药物、抗生素等。通过对其表面进行功能化修饰，能实现药物的靶向递送，提高药物在病变部位的浓度，降低对正常组织的毒副作用。
在癌症治疗中，石墨烯及其衍生物可通过多种机制发挥作用。一方面可作为药物载体，将化疗药物精准递送至肿瘤细胞，实现化疗；另一方面，利用其光热效应，在近红外光照射下产生热量，杀死肿瘤细胞，为癌症的光热治疗提供新途径。此外，还可与其他治疗手段联合，如免疫治疗，增强治疗效果。
基因递送方面，石墨烯及其衍生物能够与核酸分子（如 DNA、RNA）结合，保护核酸免受酶的降解，并将其递送至细胞内，实现基因转染。这在基因治疗领域具有广阔应用前景，可用于治疗遗传性疾病、癌症等。
抗菌领域，石墨烯及其衍生物的抗菌机制主要包括物理破坏细菌细胞膜、氧化应激反应等。其大表面积使其能与细菌充分接触，通过物理作用刺穿细菌细胞膜，导致细菌内容物泄漏；同时，可产生活性氧物种，引发氧化应激反应，破坏细菌的生物分子，从而抑制细菌生长。
生物传感领域，基于石墨烯及其衍生物的高导电性和大表面积，可构建高灵敏度的生物传感器。用于检测生物分子，如葡萄糖、DNA、蛋白质等，在疾病诊断和监测中具有重要应用价值。
生物成像方面，石墨烯及其衍生物可通过表面修饰连接荧光分子或其他成像探针，用于细胞和组织的成像。其良好的生物相容性和光学特性，使其在生物医学成像领域展现出潜力，有助于实现对病变部位的可视化检测。
组织工程中，石墨烯及其衍生物可作为生物材料的添加剂，改善材料的机械性能和生物相容性，促进细胞的黏附、增殖和分化，为组织修复和再生提供支持。例如，在骨组织工程中，可增强支架材料的力学强度，促进成骨细胞的生长和骨组织的形成。
综上所述，石墨烯及其衍生物在制药和生物医学领域具有广泛的应用前景和重要的研究价值。未来的研究可进一步探索其在临床应用中的安全性和有效性，优化其制备工艺和功能化修饰方法，以推动其从实验室研究向实际临床应用的转化。
