石墨烯手冊（第7卷）：生物材料

石墨烯自2004年從石墨中被發現並成功分離以來，迅速成為科學界的新興研究熱點。由於石墨烯基材料具有出色的電性能、力學性能和熱特性以及生物相容性，因此被廣泛應用於醫療行業，尤其是生物電子學、生物成像、藥物輸送和組織工程學等領域。石墨烯基材料還具有出色的電化學特性和光學特性，以及通過堆疊作用、靜電相互作用等方式吸附多種芳香族生物分子的能力，從而使其成為構建生物感測器和裝載藥物的理想材料。本卷面向的主要讀者是即將畢業的本科生、攻讀學位的研究生，以及剛剛跨入石墨烯生物材料研究領域的人員。

《石墨烯手冊 第7卷：生物材料》力圖概述石墨烯在生物醫學應用領域的諸多研究，這些應用是通過不同的方式利用石墨烯的性質來實現的。

《石墨烯手冊 第7卷：生物材料》首章全面闡述了石墨烯和石墨烯基材料在生物（如生物傳感及生物成像、生物靶向）、醫學和生物醫學（如藥物輸送和抗菌等）領域的應用。氧化石墨烯作為石墨烯的衍生物，同樣具備石墨烯的結構和性能特點，因此也被廣泛應用於各個領域。第2章介紹了氧化石墨烯納米片對水泥複合材料結構和性能的影響。迄今為止，人們不斷地探索石墨烯基材料在醫學應用中的潛在風險指數，以及用作組織工程材料的可持續性。第3章詳細介紹了石墨烯基材料在臨床改善中的應用，這些應用領域包括心臟、神經、軟骨、肌肉骨骼和皮膚工程等。第4章介紹了突觸器件的基本工作原理，並與生物突觸進行類比，在此基礎上討論了幾種基於石墨烯的電阻式記憶體和電晶體的物理學原理。第5章集中闡述了不同石墨烯基材料的結構及其合成方法、相應材料的性質、優缺點以及這些材料作為生物醫學植入物的應用。第6章介紹了二硫化鉬和二硫化鎢可飽和吸收體在超短脈衝光纖雷射器上的應用。第7章內容是對比研究，通過分子模擬和實驗，確定石墨烯對瀝青黏合劑熱力學性能的影響。

第1章 石墨烯和石墨烯基材料在生物、生物醫藥及醫學領域的應用
1．1 概述
1．2 石墨烯的問世
1．3 石墨烯的重要性
1．4 石墨烯和石墨烯基材料的生物學應用
1．4．1 生物傳感和生物成像
1．4．2 生物靶向
1．4．3 生物標記和生物識別
1．5 石墨烯及石墨烯基材料的醫學和生物醫學應用
1．5．1 藥物遞送
1．5．2 抗微生物應用
1．6 挑戰與展望
1．7 小結
參考文獻

第2章 氧化石墨烯納米片對水泥複合材料結構和性能的影響
2．1 概述
2．2 氧化石墨烯納米片的製備和結構特徵
2．2．1 製備方法
2．2．2 結構特徵
2．3 使用氧化石墨烯納米片製備水泥複合材料
2．4 氧化石墨烯納米片對水泥複合材料微觀結構和性能的影響
2．4．1 氧化石墨烯納米片用量對水泥複合材料微觀結構和性能的影響
2．4．2 不同含氧量的氧化石墨烯納米片對水泥複合材料微觀結構和性能的影響
2．4．3 水化時間對水泥複合材料微觀結構和力學性能的影響
2．4．4 氧化石墨烯納米片尺寸對水泥複合材料微觀結構和力學性能的影響
2．4．5 氧化石墨烯納米片對硬化水泥漿體孔結構的影響
2．5 通過摻雜薄層式氧化石墨烯納米片製備具有大尺度有序微結構的水泥複合材料及其結構與性能研究
2．5．1 通過形成羧甲基殼聚糖/氧化石墨烯插層複合材料製備薄層式氧化石墨烯納米片
2．5．2 大尺度、大體積有序結構水泥複合材料的製備
2．5．3 水泥複合材料的力學性能及耐久性參數
2．6 氧化石墨烯納米片對水泥水合晶體結構的影響
2．7 規則形狀的水泥水合結晶及其有序微觀結構的形成機理
2．7．1 氧化石墨烯納米片對水泥水化產物的調控機理
2．7．2 大尺度規則水合晶體和水泥複合材料的大體積有序結構的形成機理
2．7．3 普通水泥複合材料成型機理的實驗基礎
2．8 小結
參考文獻

第3章 石墨烯基材料在臨床改善中的適應性和可行性
第4章 基於石墨烯的神經形態突觸器件
第5章 石墨烯基植入物
第6章 基於二硫化鉬和二硫化鎢可飽和吸收體的超短脈衝光纖雷射器
第7章 石墨烯改性瀝青
第8章 用於腦靶向系統的石墨烯基材料
第9章 石墨烯基材料的抗微生物活性
第10章 石墨烯量子點的結構、性質及其生物醫學應用
第11章 功能化石墨烯納米材料作為生物催化劑的最新進展和未來展望