在石墨烯之中，碳原子之間的連接十分緊密且柔韌，當有外部機械力施加時，碳原子的內(nèi)部會發(fā)生一定的變形情況，最終令碳原子不需要重新排列也能對外力進行適應，為內(nèi)部的結構穩(wěn)定提供基礎條件。作為一種單層的石墨，石墨烯呈現(xiàn)出碳六元環(huán)蜂窩狀點陣結構，這種結構可翹曲成富勒烯，也能卷成碳納米管，可在生物醫(yī)學領域中得到較好應用。

1.1 石墨烯的制備

在石墨烯制作過程中，主要的制作方法包括機械劈裂法、晶體生長法、化學氣相沉積法以及氧化還原法等。隨著技術的不斷發(fā)展，一些新的石墨烯制作方式被研發(fā)出來，如等離子體生長技術等。

在上述所有石墨烯制備過程中，化學法制備過程相對簡單，而且能源消耗量很低，受到了相關領域研究人員的高度青睞。在利用化學法制備石墨烯時，利用氧化石墨、微粒石墨等作為石墨的主要來源，在此過程中，氧化石墨具有較多的含氧官能團，很多行為具有不可逆特性，對石墨烯的電學性能造成很大影響，而在微粒石墨作為石墨源進行使用時，具有缺陷少、導電率良好等特點，經(jīng)常被用于石墨烯制備過程中。

另外，利用石墨烯制作的材料極，可用于納米器件的制作。在很多傳統(tǒng)制作方式中，所制備出來的石墨烯往往處在微米尺寸的范圍內(nèi)。為了確保石墨烯在納米器材中得到應用，需要采取更好的措施將石墨烯層切割成納米器材所要求的形態(tài)，在尺寸要求上必須達到納米級別。

1.2 石墨烯基復合材料的制備

在應用過程中，薄層石墨烯具有很大的應用潛力，在加上制作成本低廉，在復合材料的制作上也提升了石墨烯的應用地位。人們發(fā)現(xiàn)，如果能將石墨烯與無機物、聚合物等復合在一起，便可以促使石墨烯復合材料的形成。由于石墨烯的特殊性能，石墨烯復合材料的功能也受到了很多期待。很多研究學者證實，如果在還原態(tài)的石墨烯片上加入高溫的乙酰丙酮鐵，并可以得到處于還原狀態(tài)的石墨烯。如此一來，石墨烯便可以通過表面電荷密度和顆粒尺寸的控制，對復合材料的磁性進行合理調(diào)節(jié)，這種性質(zhì)促使石墨烯復合材料在蛋白質(zhì)分離等方面得到重要應用。截止到目前，常見的石墨烯基復合材料制備方式主要有：化學耦合法、萃取分散法、還原反應等。

從目前發(fā)展過程來看，石墨烯復合材料的制備是相關領域中研究的熱點話題之一，雖然石墨烯本身具有良好的特殊性能，但在實際應用過程中，性能效果并沒有完全表達出來，很多研究人員都希望利用石墨烯的復合方式，實現(xiàn)石墨烯在更多領域之中得到應用。

2.1 生物成像

石墨烯具有較強的相容性，便于各個細胞之間進行黏附。再加上化學性能和光學特點，石墨烯成為了較高的生物成像材料。Park等人在研究過程中將鹽酸多巴胺與石墨烯表面相結合，之后再與透明質(zhì)酸分子相互結合，最終將質(zhì)酸分子帶到腫瘤細胞的表面。通過顯微鏡成像發(fā)現(xiàn)，腫瘤細胞的受體上出現(xiàn)了很強的熒光現(xiàn)象。同時將阿霉素利用細胞鍵與石墨烯量子點結合，從而確定抗癌藥物最終是都到達癌細胞附近。

2.2 腫瘤治療

除了生物成像和腫瘤治療之外，石墨烯還可以應用到抗菌材料的制作過程中。通過實驗發(fā)現(xiàn)，氧化石墨在細菌抵抗過程中展示出的效果最差，而還原石墨的效果要比石墨的效果更佳。在抗菌機制的研究過程中，這幾種物質(zhì)均可以作為氧化細菌細胞膜的電子介質(zhì)，從而為抗菌材料的制備提供有效基礎。

2.4細胞毒性

一種材料是都能夠被應用到醫(yī)學領域中，主要的衡量標準是該材料是否能讀生物細胞產(chǎn)生傷害。因此，相關研究人員開展了大量研究，印證石墨烯是否具有毒性。Zhang等人將1mg/kg石墨烯注入到小白鼠體內(nèi)，經(jīng)過14天的觀察，小白鼠機體未出現(xiàn)炎癥反應，但當研究人員提高石墨烯的注射量時，小白鼠的肺部出現(xiàn)了明顯水腫和炎癥等現(xiàn)象，而且在機體局部位置出現(xiàn)了肉芽病變和組織的纖維化發(fā)展。經(jīng)過一系列研究發(fā)現(xiàn)，由于石墨烯的種類不同，對細胞產(chǎn)生的影響也不同，石墨烯的毒性需要各種因素的誘導，才能對生物細胞產(chǎn)生不同程度的影響。在使用石墨烯時，研究人員需要對各種因素進行合理評估，在最大程度上降低毒性。

綜上所述，石墨烯在生物醫(yī)學領域中得到了一定的應用，但我國相關技術研究仍處于起步階段，研究過程缺乏系統(tǒng)化理論支撐，想要在實際領域中得到深入應用十分困難。在石墨烯材料使用過程中，需要以細胞和生命體整體層次為主，對石墨烯和其衍生物進行系統(tǒng)化研究，確定石墨烯在使用過程中的使用機制，從而為我國醫(yī)療事業(yè)提供幫助。