功能碳纳米材料的制备及其在生物医学中的应用研究的任务书.docx

功能碳纳米材料的制备及其在生物医学中的应用研究的任务书
任务书
题目：功能碳纳米材料的制备及其在生物医学中的应用研究
背景与意义：
功能碳纳米材料（FunctionalCarbonNanomaterials）具有较高的比表面积、独特的物理、化学和生物学性质，以及绿色环保的制备方法。这些独特的特性使得功能碳纳米材料在生物医学领域的应用备受关注。例如，碳纳米材料可以作为药物载体、生物传感器、组织工程支架等，用于药物输送、疾病诊断、组织修复等方面。
但是，目前对碳纳米材料在生物医学中的应用研究还存在许多问题。一方面，常规的碳纳米材料制备方法在制备过程中可能产生有害副产物，对人体健康可能造成潜在的风险。另一方面，目前大部分碳纳米材料的研究仍处于体外实验阶段，其在体内的生物学效应和安全性尚未得到充分验证。
基于上述问题，本课题旨在研究功能碳纳米材料的制备方法，并评价其在生物体系中的相容性和安全性，进一步探究其在生物医学领域的应用。
主要任务：
1.系统综述功能碳纳米材料的制备方法
2.评价功能碳纳米材料在生物体系中的生物学效应和安全性，并探究其作为药物载体、生物传感器、组织工程支架等方面在生物医学领域的应用
3.研究特定功能碳纳米材料制备方法的优化，如图案化碳纳米管的制备等
4.发展针对生物体系中某些疾病的特异性功能碳纳米材料的制备方法，如针对肿瘤靶向输送的纳米材料的制备等。
研究内容：
1.比较不同制备方法对于功能碳纳米材料形态、结构、表面性质等的影响，深入探究其制备机理和工艺条件
2.应用细胞毒性、细胞摄取、免疫反应等生物实验方法，系统评价不同功能碳纳米材料的生物学效应和安全性
3.探究碳纳米材料在生物医学领域的应用，开发针对生物体系中某些疾病的特异性碳纳米材料，如靶向肿瘤传递的碳纳米材料等
4.优化碳纳米管制备方法，发展更为高效的图案化碳纳米管制备工艺，实现对其在传感器、微纳电子等领域的应用
预期成果：
1.系统综述功能碳纳米材料的制备方法，为其在生物医学领域的应用提供基础研究和技术支撑
2.评价功能碳纳米材料在生物体系中的生物学效应和安全性，为其临床应用提供安全性保障
3.研究出一系列具有特定功能和广泛应用价值的功能碳纳米材料，如靶向肿瘤输送、生物传感、组织工程等领域的应用
4.优化碳纳米管的制备方法，探究其在传感器、微纳电子等领域的应用
参考文献：
1.Liu,Z.,Robinson,J.T.,Sun,X.,&Dai,H.(2008).PEGylatednanographeneoxidefordeliveryofwater-insolublecancerdrugs.JournaloftheAmericanChemicalSociety,130(33),10876-10877.
2.Kim,T.H.,Lee,S.,Chen,X.,&Shin,D.M.(2014).Advancesininorganicnanoparticle-basedcancertherapeuticagents.BulletinoftheKoreanChemicalSociety,35(9),2579-2590.
3.Zhang,L.,&Webster,T.J.(2015).Nanotechnologyandnanomaterials:Promisesforimprovedtissueregeneration.NanoToday,10(6),759-782.
4.Wang,Z.,Ma,X.,Huang,Y.,Zhang,Y.,&Chen,T.(2016).Carbonnanotube-baseddeliveryofmammaliangenesintoinsectcells.ACSAppliedMaterials&Interfaces,8(43),29341-29347.