一直以来，纳米材料的安全性备受关注，其安全性问题已经对人类健康、纳米科技和纳米产业发展构成了一定的影响。一些纳米材料，如TiO2和ZnO纳米颗粒，已经被证明对人体有一定的损害。而更多的如石墨烯之类的纳米材料，由于很难被证明完全无害，故而在可穿戴设备、医疗等领域的应用受到了限制。 

　　近日，现今欧盟最大的研发资助项目之一“石墨烯旗舰”项目的研究团队发现，我们体内的一种酶可以对石墨烯进行生物降解。相关研究成果于近期发表在Angewandte Chemie期刊国际版上。(“Degradation of Single‐Layer and Few‐Layer Graphene by Neutrophil Myeloperoxidase”) 

　　据该研究显示，这种酶天然存在于我们肺部，名为“髓过氧化物酶”（Myeloperoxidase），其可以对进入到人体的石墨烯进行分解，进而变成完全无害的产物。 

　　“髓过氧化物酶”又称MPO，是由人体中性粒细胞释放的一种过氧化物酶。中性粒细胞是人体中一种负责消除任何异物的细胞。如果人体免疫系统检测到异物或细菌，中性粒细胞就会围绕它，并分泌MPO，从而破坏这种威胁。 

　　此前，该项目成员曾发现，MPO可以对氧化石墨烯进行生物降解。然而一般认为，石墨烯要比官能团化的石墨烯，如氧化石墨烯，结构更加稳定，也更加耐降解。 

　　为了测试这一点，研究小组在体外研究了MPO对单层石墨烯和多层石墨烯的影响。 

　　石墨烯旗舰项目的合作伙伴、CNRS的研究员Alberto Bianco解释说：“我们使用了单层和多层，两种形式的石墨烯，分布通过两种不同的方法在水中制备。然后在过氧化氢存在下将它们与髓过氧化物酶接触。然后发现这种过氧化物酶能够降解和氧化它们。这出乎我们的意料，因为我们认为非官能化石墨烯比石墨烯氧化物更耐腐蚀。” 

　　Rajendra Kurapati，该研究的第一作者，同时也是石墨烯旗舰的合作伙伴CNRS的研究员，对这项研究评论道:“结果表明高度可分散的石墨烯可能在中性粒细胞的作用下在人体内发生降解。这将开辟一条开发石墨烯基材料的新途径。” 

　　在成功通过体外测试后，该团队计划进行体内测试。石墨烯旗舰项目的合作伙伴Karolinska研究所的Bengt Fadeel教授认为：“了解石墨烯是否可生物降解，对于这种材料的生物医学和其他应用非常重要。免疫系统细胞能够处理石墨烯这一事实，使其前景广阔。” 

　　Graphene健康与环境工作组旗舰领导人Maurizio Prato教授表示：“石墨烯的酶促降解是一个非常重要的课题，因为原则上分散在大气中的石墨烯会产生一些危害。相反，如果有微生物能够降解石墨烯和相关材料，这些材料在我们的环境中的持久性将大大降低。这些类型的研究是必要的。” 

　　“还需要研究降解产物的性质，”Prato补充道：“一旦石墨烯被酶消化，它也可能会产生有害的衍生物。我们需要知道这些衍生物的结构并研究它们对健康和环境的影响，”他总结道。 

　　石墨烯旗舰项目管理小组主席、科技主任Andrea C. Ferrari教授补充道：“石墨烯生物降解成功途径的研究是确保在应用中安全使用这种材料的重要一步。石墨烯旗舰项目从一开始就将石墨烯的健康和环境影响研究作为其计划的核心，这些结果加强了我们的创新和技术路线图。” 

　　资料来源：Graphene Flagship