GO作為新型的二維結構的納米材料,，具有疏水性中間片層與親水性邊緣結構，特殊的結構決定其優(yōu)異的***特性,。GO的***活性主要有以下幾種機制：（1）機械破壞,，包括物理穿刺或者切割；（2）氧化應激引發(fā)的細菌/膜物質(zhì)破壞,；（3）包覆導致的跨膜運輸阻滯和（或）細菌生長阻遏,；（4）磷脂分子抽提理論。GO作用于細菌膜表面的殺菌機制中,，主要是GO與起始分子反應（MolecularInitiatingEvents,，MIEs）[51]的作用（圖7.3），包括GO表面活性引發(fā)的磷脂過氧化,，GO片層結構對細菌膜的嵌入,、包裹以及磷脂分子的提取，GO表面催化引發(fā)的活性自由基等,。另外,，GO的尺寸在上述不同的***機制中對***的影響也是不同的，機械破壞和磷脂分子抽提理論表明尺寸越大的GO,，能表現(xiàn)出更好的***能力,，而氧化應激理論則認為GO尺寸越小,，其***效果越好。氧化石墨是由牛津大學的化學家本杰明·C·布羅迪在1859年用氯酸鉀和濃硝酸混合溶液處理石墨的方法制得,。綠色氧化石墨增強

氧化石墨烯（GO）的比表面積很大,，而厚度只有幾納米，具有兩親性,，表面的各種官能團使其可與生物分子直接相互作用,，易于化學修飾，同時具有良好的生物相容性,，超薄的GO納米片很容易組裝成紙片或直接在基材上進行加工。另外,，GO具有獨特的電子結構性能,，可以通過熒光能量共振轉移和非輻射偶極-偶極相互作用能有效猝滅熒光體（染料分子、量子點及上轉換納米材料）的熒光,。這些特點都使GO成為制作傳感器極好的基本材料[74-76],。Arben的研究中發(fā)現(xiàn)，將CdSe/ZnS量子點作為熒光供體,，石墨,、碳纖維、碳納米管和GO作為熒光受體,，以上幾種碳材料對CdSe/ZnS量子點的熒光淬滅效率分別為66±17%,、74±7%、71±1%和97±1%,，因此與其他碳材料相比,，GO具有更好的熒光猝滅效果[77]。合成氧化石墨膜石墨烯具有很好的電學性質(zhì),，但氧化石墨本身卻是絕緣體(或是半導體),。

由于GO表面具有較高的親和力，蛋白質(zhì)可以吸附在GO表面,，因此在生物液體中可以通過蛋白質(zhì)來調(diào)節(jié)GO與細胞膜的相互作用,。如，血液中存在著大量的血清蛋白,，可能會潛在的影響GO的毒性,。Ge與其合作者[16]利用電子顯微鏡技術就觀察到牛血清蛋白可以降低GO對細胞膜的滲透性，抑制了GO對細胞膜的破壞,，同時降低了GO的細胞毒性,。基于分子動力學研究分析,，他們推斷可能是由于GO-蛋白質(zhì)之間的作用削弱了GO-磷脂之間的相互作用,。與此同時,，GO對人血清蛋白的影響也被其他科研工作者所發(fā)現(xiàn)，特別是他們觀察到了GO可以抑制人血清蛋白與膽紅素之間的作用,。因此,，GO與血清蛋白之間是相互影響的。

使得*在單層中排列的水蒸氣可以滲透通過納米通道,。通過在GO納米片之間夾入適當尺寸的間隔物來調(diào)節(jié)GO間距,，可以制造廣譜的GO膜，每個膜能夠精確地分離特定尺寸范圍內(nèi)的目標離子和分子,。水合作用力使得溶液中氧化石墨烯片層間隙的距離增大到1.3nm,，真正有效、可自由通過的孔道尺寸為0.9nm,，計算出水合半徑小于0.45nm的物質(zhì)可以通過氧化石墨烯膜片,，而水合半徑大于0.45nm的物質(zhì)被截留，如圖8.4所示,。例如,，脫鹽要求GO的層間距小于0.7nm，以從水中篩分水合Na+（水合半徑為0.36nm）,。通過部分還原GO以減小水合官能團的尺寸或通過將堆疊的GO納米片與小尺寸分子共價鍵合以克服水合力,，可以獲得這種小間距。與此相反,，如果要擴大GO的層間距至1~2nm,，可在GO納米片之間插入剛性較大的化學基團或聚合物鏈（例如聚電解質(zhì)），從而使GO膜成為水凈化,、廢水回收,、制藥和燃料分離等應用的理想選擇。如果使用更大尺寸的納米顆?；蚣{米纖維作為插層物,，可以制備出間距超過2nm的GO膜，以用于生物醫(yī)學應用（例如人工腎和透析）,，這些應用需要大面積預分離生物分子和小廢物分子,。石墨、碳纖維,、碳納米管和GO可以作為熒光受體,。

氧化應激是指體內(nèi)氧化與抗氧化作用失衡，傾向于氧化,，導致中性粒細胞炎性浸潤,，蛋白酶分泌增加，產(chǎn)生大量氧化中間產(chǎn)物，即活性氧,。大量的實驗研究已經(jīng)確認細胞經(jīng)不同濃度的GO處理后,，都會增加細胞中活性氧的量。而活性氧的量可以通過商業(yè)化的無色染料染色后利用流式細胞儀或熒光顯微鏡檢測到,。氧化應激是由自由基在體內(nèi)產(chǎn)生的一種負面作用,，并被認為是導致衰老和疾病的一個重要因素。氧化應激反應不僅與GO的濃度[17,18]有關,，還與GO的氧化程度[19]有關,。如將蠕蟲分別置于10μg/ml和20μg/ml的PLL-PEG修飾的GO溶液中，GO會引起蠕蟲細胞內(nèi)活性氧的積累,，其活性氧分別增加59.2%和75.3%,。碳基填料可以提高聚合物的熱導率，但無法像提高導電性那么明顯,，甚至低于有效介質(zhì)理論,。綠色氧化石墨增強

氧化石墨仍然保留石墨母體的片狀結構，但是兩層間的間距(約0.7nm)大約是石墨中層間距的兩倍,。綠色氧化石墨增強

GO的載藥作用也可促進間充質(zhì)干細胞的成骨分化,。如用攜帶正電荷NH3+的GO（GO-NH3+）和攜帶負電荷COOH-的GO（GOCOOH-）交替層疊使其**外層為GO-COOH-,，以這種GO作為載體,，攜帶骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2（BMP-2）和P物質(zhì)（SP）附著到鈦（Ti）種植體上，結果以Ti為基底,，表面覆蓋GO-COOH-,，攜帶BMP-2和SP（Ti/GO-/SP/BMP-2）種植體周圍的新骨生成量要明顯多于Ti/SP/BMP-2、Ti/GO-/BMP-2,、Ti/GO-/SP,。這證明GO可以同時攜帶BMP-2和SP到達局部并緩慢釋放，增加局部BMP-2和SP的有效劑量且發(fā)揮生物活性作用[89,90],。GO的這種雙重攜帶傳遞作用在口腔種植及骨愈合方面起著重要的作用,。而體內(nèi)羥磷灰石（hydroxyapatite，HA）是一種常用于骨組織修復的磷酸鈣陶瓷類材料,。在HA中加入GO,，可以增強其在鈦板表面的附著強度；以HA為基底,，表面覆蓋GO的復合物（GO/HA）表現(xiàn)出比純HA更高的抗腐蝕性能,，細胞活性也更強。綠色氧化石墨增強