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目的:纳米生物医学是与许多学科相互交叉的一门科学,纳米生物医学的兴起对发展生命科学和促进人类健康起着重要的推进作用。2004年,纳米材料石墨烯被发现具有良好的吸附性能并被广泛应用。氧化石墨烯（graphene oxide,GO）是由石墨烯氧化所得的衍生物,不但拥有石墨烯超强的吸附性能,且石墨烯不易溶于水、易团聚的缺点由于氧化石墨烯表面大量含氧基团等功能团的产生而得到解决,并且可被生物和化学方法进行功能化修饰,从而既具有良好的水溶性又具有良好的生物相容性。本文首先以氧化石墨烯吸附牛血清白蛋白和维生素B12,并对修饰过的纳米材料进行表征,改进氧化石墨烯的性能,探讨其在药物负载方面的性能。另外用氧化石墨烯吸附维生素B12联合坐骨神经脱细胞支架,探讨其在神经修复方面所起的作用。蛋白质是人体中最重要的生物大分子,它也是基因一种表达产物,同时是生命活动的有力执行者,是组成生命体的最小的活性单位,可以说它基本参与了生命体内的每一个反应以及活动。血清白蛋白在血清中大量存在,大约占血清内蛋白质总量的50%。血清白蛋白在生物体内能广泛地结合很多物质,因此血清白蛋白是一种具有重要储存和转运功能的载体蛋白。季秀峰等研究对纳米材料与药物以及牛血清白蛋白相互作用的结果表明了,白蛋白作为药物载体具有良好的性能,其对药物的负载方式有如下两种:一是化学耦联作用,使药物通过分子联接与白蛋白载体相连形成白蛋白修饰的药物;二是物理包埋作用,将药物于白蛋白纳米颗粒中进行包埋。近年来,随着纳米材料在化工领域、电子领域尤其是更先进的生物技术领域的广泛应用。在临床上,给药系统的研究有着重要的临床意义,如何安全稳定地增加局部药物浓度、增加药效是临床研究的热点,白蛋白纳米材料具有此方面良好的发展前景,将为临床用药的开发提供新的方法和思路。维生素B12(VB12)又称钴胺素,是目前已知的唯一带有金属离子的最大、最复杂的维生素分子。VB12已被证实对多种神经系统疾病有治疗效果,目前也是临床上用来治疗神经系统疾病的常用药物,如临床上营养神经药物甲钴胺的主要成分就是甲基维生素B12。本课题组一直以来在周围神经损伤后再生的形态学基础、再生机制的理论研究中,寻找修复大段神经损伤的移植物,已获得了同种异体的脱细胞神经支架材料。实验已证明这种支架材料生物相容性良好,能够促进受损神经再生、肌肉结构重建和运动功能恢复。在此基础上,本研究将对氧化石墨烯这种新生的生物纳米材料促进周围神经再生中的生物学作用进行较为深入的研究。氧化石墨烯是一种具有很好的组织相容性的纳米材料,氧化石墨烯吸附维生素B12并与脱细胞支架互为修饰,在脱细胞支架上镀了一层带药的功能化纳米材料,氧化石墨烯导电性能强,神经可利用生物电进行传导。将此种支架桥接到10mm左右的大鼠坐骨神经缺损处,11周后观察坐骨神经修复再生后的动作电位、再生轴突纤维内生长相关蛋白-43（growth associated protein-43,GAP43）的表达情况及轴突生长情况和大鼠患肢肌肉恢复效果与ANA组相比,有明显的差异性,推测有加速神经再生的作用。研究方法:1、制备氧化石墨烯（改良Hummer’s法）,电镜观察进行表征。2、用傅里叶红外光谱扫描检测氧化石墨烯样品中的功能团。3、通过单因素实验法探讨纳米材料对牛血清白蛋白,维生素B12的吸附情况及最佳吸附条件。通过能谱扫描分析材料的元素成分,确定吸附成功。4、震荡混匀法制备GO-VB12/ANA,手术桥接损伤坐骨神经。对照实验法,检测其促进神经再生的作用。5、用免疫荧光法观察神经纤维中GAP43的表达。结果:1、扫描电镜观察氧化石墨烯,呈现褶皱卷曲的单层片状结构。超声后溶于水,呈褐色,傅里叶变换红外光谱检测到羰基,羟基,羧基的吸收峰,证明氧化石墨烯材料表面存在许多含氧功能团。2、氧化石墨烯对牛血清白蛋白溶液最佳吸附条件是:初始浓度达到2.0g/L,震荡时间为60min,溶液pH值为5,经过计算氧化石墨烯对牛血清白蛋白的理论饱和吸附量为7.536g/g。3、氧化石墨烯对维生素B12溶液吸附最佳吸附条件:吸附剂用量为6mg,震荡时间为70min,溶液pH值为6,维生素B12最佳浓度为50mg/L,理论饱和吸附量为21.51mg/g。4、GO-VB12/ANA修复坐骨神经损伤,结果显示:GO-VB12/ANA组（GO组）神经动作电位、腓肠肌的湿重比值、神经纤维内GAP-43的表达明显高于ANA组,接近正常值。数据以均数±标准差（）表示,采用SPSS13.0统计软件分析。应用方差分析进行组间比较,student t检验行均数比较。检验水准α=0.05,P<0.05时认为差异有显著性。结论:1、氧化石墨烯对牛血清白蛋白、维生素B12有吸附功能。吸附剂不同,最佳的吸附条件也不同。同一吸附剂不同吸附物质,吸附的条件也不同。2、氧化石墨烯吸附维生素B12联合脱细胞神经支架,促进损伤坐骨神经再生,为纳米材料在临床中的应用,提供了实验依据。