مروری بر مکانیسم‌های سمیت سلولی و فعالیت ضد باکتریایی گرافن

گرافن به دلیل خواص منحصربه‌فرد فیزیکی و شیمیایی، کاربردهای گسترده‌ای را در نانوتکنولوژی به‌ویژه در زیست پزشکی نشان می‌دهد. درجه سمیت مواد گرافن به عوامل مختلفی ازجمله بار سطحی، خواص فیزیکوشیمیایی، روش‌های تعیین سمیت و نوع رده سلولی بستگی دارد. تماس مستقیم لبه‌های بسیار تیز گرافن با غشای سلول به‌عنوان یکی از مکانیسم‌های اصلی درگیر در سمیت سلولی ورقه‌های گرافن می‌باشد. با به دام انداختن میکروارگانیسم‌ها در بین ورقه‌های گرافن به‌عنوان یکی دیگر از مکانیسم‌های موثر برای غیرفعال کردن میکروارگانیسم‌هاست و با توجه به نسبت بالای سطح به حجم، زیست سازگاری عالی و ساختار دوبعدی، به‌عنوان یک ماده ضد سرطان و ضد باکتری می‌تواند بکار رود. این بررسی، پیشرفت‌های اخیر در مورد سمیت سلولی، فعالیت‌های ضد سرطانی و ضد باکتری گرافن را ارائه می‌دهد و بر طیف گسترده‌ای از مکانیسم‌های سمیت و ضد باکتری متمرکز شده است. انتظار می‌رود که این بررسی کاربرد گسترده گرافن را در سایر زمینه‌ها تسهیل کند.

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

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 surfacetovolume ratio, excellent biocompatibility, and twodimensional 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.