氧化石墨烯可視為一種非傳統(tǒng)型態(tài)的軟性材料，具有聚合物、膠體、薄膜以及兩性分子的特性。氧化石墨烯長(zhǎng)久以來(lái)被視為親水性物質(zhì)，因?yàn)槠湓谒芯哂袃?yōu)越的分散性，但是，氧化石墨烯具有兩親性，從石墨烯薄片邊緣到中央呈現(xiàn)親水至疏水的性質(zhì)分布。

因此，氧化石墨烯可如同界面活性劑一般存在界面，并降低界面間的能量，成為性能優(yōu)異的新型碳納米材料。氧化石墨烯復(fù)合材料包括聚合物類復(fù)合材料以及無(wú)機(jī)物類復(fù)合材料，且都具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。氧化石墨烯還具有良好的水溶液穩(wěn)定性，對(duì)中藥中難溶性的活性成分以及化學(xué)合成藥物在發(fā)揮藥效上起到至關(guān)重要的作用。氧化石墨烯已在生物傳感、成像、癌癥治療和藥物輸送、抗菌、疫苗增強(qiáng)劑等領(lǐng)域成為研究熱點(diǎn)。

氧化石墨烯作為藥物、基因遞送載體材料

幾年來(lái)，氧化石墨烯納米材料在藥物裝載、基因傳遞等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展迅速，由于它的高表面積以及獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)使其具有較高裝載能力，還可在藥物控釋體統(tǒng)方面發(fā)揮重要作用。

免疫增強(qiáng)劑

納米級(jí)材料的化學(xué)成分、物理特性、生化修飾等都決定了其作為生物材料具有較為廣闊的應(yīng)用前景。此外，已有研究證明免疫器官是納米顆粒在全身分布的主要部位。以氧化石墨烯為基礎(chǔ)的納米材料可以調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞在培養(yǎng)過(guò)程中的功能，并誘導(dǎo)小鼠肺部炎癥。近年來(lái)一些研究表明氧化石墨烯顯示出了較強(qiáng)的免疫增強(qiáng)效果。因此，氧化石墨烯與免疫系統(tǒng)之間的相互作用受到廣泛關(guān)注。

光動(dòng)力治療及生物成像

光動(dòng)力療法是成為腫瘤治療的一項(xiàng)常規(guī)手段。截至目前，這一療法已成功地用于治療多項(xiàng)惡性腫瘤。光動(dòng)力療法的治療基礎(chǔ)是光動(dòng)力作用，它需要具備３個(gè)基本要素：光敏劑、激發(fā)光與分子氧。光動(dòng)力療法治療腫瘤的基本原理是系統(tǒng)或局部給予的光敏劑在各組織中的半衰期不同，一段時(shí)間后腫瘤組織中光敏劑濃度明顯高于正常組織，形成光敏劑在腫瘤組織的選擇性滯留，在特定波長(zhǎng)激發(fā)光的作用下，同時(shí)在分子氧存在的情況下，產(chǎn)生單線態(tài)氧及其它活性氧類物質(zhì)，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞壞死和凋亡。

氧化石墨烯以獨(dú)特的機(jī)械、電子、光學(xué)性質(zhì)使其在生物技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程、納米醫(yī)學(xué)、腫瘤治療、組織工程、藥物釋放、生物成像和生物分子傳感等方面都發(fā)揮了巨大的作用。與其它球形或平面形納米材料相比，氧化石墨烯比表面積大、強(qiáng)度高、易修改、并且具有良好的生物相容性。氧化石墨烯及其烯衍生物的尺寸、表面電荷、層數(shù)、橫向尺寸和表面化學(xué)等參數(shù)都會(huì)對(duì)生物系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的影響，因此氧化石墨烯的生物安全問(wèn)題使其在臨床應(yīng)用上造成了一定的限制，包括它們的細(xì)胞毒性、體內(nèi)毒性，遺傳毒性及在某些器官（如肺和肝臟）中的生物蓄積性都有待進(jìn)一步研究。隨著材料科學(xué)的發(fā)展，我們必將運(yùn)用毒性低、生物相容性更好的材料來(lái)修飾氧化石墨烯，從而制備出性質(zhì)穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)明確、安全無(wú)毒的氧化石墨烯，使其作為安全有效的醫(yī)用材料進(jìn)入更為廣闊的臨床研究之中。