When biomolecules meet graphene: from molecular level interactions to material design and applications

石墨烯 生物分子 纳米技术 材料科学 纳米材料 生物传感器 分子 分子动力学 化学物理
作者
Dapeng Li,Wensi Zhang,Xiaoqing Yu,Zhenping Wang,Zhiqiang Su,Gang Wei
出处
期刊:Nanoscale [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:8 (47): 19491-19509 被引量:190
标识
DOI:10.1039/c6nr07249f
摘要

Graphene-based materials have attracted increasing attention due to their atomically-thick two-dimensional structures, high conductivity, excellent mechanical properties, and large specific surface areas. The combination of biomolecules with graphene-based materials offers a promising method to fabricate novel graphene–biomolecule hybrid nanomaterials with unique functions in biology, medicine, nanotechnology, and materials science. In this review, we focus on a summarization of the recent studies in functionalizing graphene-based materials using different biomolecules, such as DNA, peptides, proteins, enzymes, carbohydrates, and viruses. The different interactions between graphene and biomolecules at the molecular level are demonstrated and discussed in detail. In addition, the potential applications of the created graphene–biomolecule nanohybrids in drug delivery, cancer treatment, tissue engineering, biosensors, bioimaging, energy materials, and other nanotechnological applications are presented. This review will be helpful to know the modification of graphene with biomolecules, understand the interactions between graphene and biomolecules at the molecular level, and design functional graphene-based nanomaterials with unique properties for various applications.
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