氧化石墨烯（GO）、还原氧化石墨烯（RGO）、石墨碳氮化合物（g-C3N4）及其衍生物的石墨烯基材料（GMs）在材料学、纳米技术、生物传感器、能量存储和环境科学等多个领域得到广泛应用。但是其生物相容性、溶解性和潜在细胞毒性限制它们在生物医学和组织工程中的广泛应用。随着分子纳米技术、超分子化学和仿生科学进步，越来越多研究集中于设计和合成生物分子增强石墨烯材料（Bio-RGMs）以应对多样化应用。利用生物分子与GMs之间非共价和共价作用，形成Bio-RGMs能够表现出性能增强和协同新功能。生物分子增强的石墨烯材料（Bio-RGMs）由于将石墨烯基材料（GMs）与生物分子成分结合发挥其协同效应，已成为生物医学和组织工程应用中的多功能基质。
近日，来自青岛市黄岛区中心医院孙振刚、中山大学魏富鑫和青岛大学的魏刚教授团队进行了用于骨组织工程应用的生物分子增强石墨烯材料的设计和结构/功能调控的最新进展的相关综述。成果以“Recent Advances in the Design and Structural/Functional Regulations of Biomolecule-Reinforced Graphene Materials for Bone Tissue Engineering Applications”为题于09月26日发表在《Small Science》上。
本文要点：
（1）本综述概述了不同Bio-RGMs的设计、合成、结构、功能调控及在骨组织工程应用中的作用。讨论了将生物分子以共价和非共价方式结合到GMs上的方法，并探讨了Bio-RGMs的结构多样性，从一维纳米纤维到二维膜和三维支架/水凝胶/气凝胶等。
（2）本综述重点介绍了电纺、自组装、冷冻干燥、3D打印和模具合成等技术在设计制造Bio-RGMs中的作用。此外，还分析了生物分子赋予Bio-RGMs的特定性能和功能，包括生物相容性、细胞毒性、抗菌性、药物递送能力和荧光性等。
（3）本综述最后展示了Bio-RGMs在骨组织工程应用中的最新进展，包括骨修复、再生、移植、药物/细胞递送及肿瘤抑制等应用，并分析Bio-RGMs在临床前应用中的潜力。本综述将加深读者对生物分子与GMs相互作用的理解，并激发对创新Bio-RGMs的开发，以用于生物医学和组织工程应用。
文章来源：
https://doi.org/10.1002/smsc.202400414
