石墨烯新技能：可分辨普通细胞与癌细胞

猴哥

尽管石墨烯在生活中还未广泛应用，但科学家关于这项先进材料的研究探索从未止步。日前，有研究团队发现在细胞和石墨烯发生相互作用后，能够通过拉曼成像技术区分出活跃的癌细胞和普通的细胞，这使得石墨烯有望用于癌症的检测。

上述研究来自美国伊利诺伊大学芝加哥分校（University of Illinois at Chicago，UIC）化学工程系的主任、副教授Vikas Berry以及该校临床神经外科系助理教授Ankit Mehta的研究团队。该研究团队的论文已于11月中旬在国际学术期刊Applied Materials & Interfaces（《应用材料与界面》）上，该学术期刊由美国化学学会主办。
石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格排列，其表面所有的原子共享围绕在表面的电子云。
Berry称，石墨烯是世界上已知的最薄的二维材料，其表面上发生任何的变化都会非常敏感。大多数动物细胞的表面带有静负电荷，糖蛋白上唾液酸的羧基是其带负电荷的主要原因。因为癌细胞比较活跃，其表面所带的负电荷密度会更高。
当细胞和石墨烯发生相互作用时，使得石墨烯中分布的电荷重新排列，这样会改变原子振动的能量，而这种变化可以被拉曼光谱检测到。正常细胞和癌细胞在与石墨烯进行相互作用时，在石墨烯晶格中所产生的原子振动的能量并不同，所以在拉曼成像下会显示出不同的情况，由此可以辨别是否有癌细胞。
Berry称，该技术目前还处在癌症小鼠的试验阶段，结果显示这种技术是非常有应用前景的，日后将会进一步利用人体的切片检查法来进行试验。同时，该技术还可用于区分其他类型的正常细胞和癌细胞。比如，使用这种技术还能够区分出健康细胞及胶质母细胞瘤细胞。胶质母细胞瘤是成年人中最常见并且最具侵袭性的一种恶性脑瘤,这种疾病具有生长快速且易于扩散的特点，只有30%的患者活到两年以上。
Berry称：“一旦病人进行了脑部肿瘤手术，我们将可以使用这种技术来观察手术后，肿瘤是否复发。”此外，这项技术也可以在细菌中使用这项技术，来快速检查菌中是革兰氏阳性还是革兰氏阴性。