引言
飞速发展的纳米技术为医疗领域尤其是新材料的开发和应用带来了前所未有的机遇，纳米材料成为现代医学研究的热点，因为纳米材料具有高表面积、优良的导电性、导热性和机械性等独特的物理化学性质。其中，纳米石墨烯因其导电性高、生物相容性好、机械强度优异等优异性能而广受瞩目。石墨烯的二维结构使其在包括生物传感器、药物传输系统和组织工程在内的多种应用领域显示出得天独厚的优势。
针灸传统疗法历史悠久，应用广泛，是我国传统医学的重要组成部分。但传统针灸针在使用过程中存在导电性不足、导热性差等局限性，使其治疗效果及应用范围受到一定影响。所以现在研究的一个重要课题就是如何利用现代纳米技术来提高针灸针的性能。
主要目标是研制新型纳米石墨烯针灸针，系统评价它的物理化学性能及生物学效应，进行体内和体外试验以验证它的抗菌，导热和导电性能的优越性，并对其应用于关节炎等疾病中的潜在用途进行探讨[2]。此项研究在提供纳米材料应用于医学的新思路的同时，也为实现传统针灸疗法的现代化与高效化提供了科学根据和技术保障。
1. 资料与方法
1.1 一般资料
本研究选取2021年6月至2022年1月期间，在本院接受治疗的60例实验小鼠作为研究对象，旨在探讨新型抗菌、导热、导电的纳米石墨烯针灸针在关节炎治疗中的效果。根据不同的治疗方法，将小鼠分为对照组（n=30）和实验组（n=30）。对照组和实验组小鼠在年龄、体重等基本资料上差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。
纳入标准：①所有小鼠均为健康，无重大疾病；②符合关节炎模型建立的标准；③实验过程严格遵循伦理规范，所有操作均获得伦理委员会批准。
排除标准：①小鼠在实验过程中出现严重并发症或死亡；②小鼠因外伤或其他原因影响实验结果。
1.2 方法
本研究采用化学气相沉积（CVD）法在不锈钢针表面包覆纳米石墨烯，制备新型针灸针，并通过体内外实验评估其性能和疗效。
1.2.1 纳米石墨烯针灸针的制备
①预处理不锈钢针：选用直径0.4mm、长度40mm的不锈钢针作为基底，首先进行表面清洁处理，去除氧化物及其他杂质，以增强石墨烯层的附着力。②CVD工艺：将预处理后的不锈钢针和中空针置于CVD炉中，通入氨气氛和氢气氛，保持加热至1000°C，稳定温度，持续约20分钟。然后通入甲烷或乙炔气体，反应约30分钟，形成均匀的石墨烯层。③优化制备工艺：通过调节CVD工艺参数（如温度、时间、气体流量等），选择合适的衬底金属和前驱体，确保石墨烯层的均匀性和厚度。选择具有适当熔点和溶碳量的金属，如不锈钢、合金等，作为衬底金属，以提升石墨烯的附着力和稳定性。
1.2.2 石墨烯层的性能检测
①物理化学性能检测：采用透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）等技术对石墨烯层的形貌、结构和成分进行表征。检测其粒径、Zeta电势、厚度和均匀性等参数[3]。②导电性和导热性测试：利用四探针测试仪和热导率测试仪对石墨烯层的导电性和导热性进行测量，评估其在针灸针应用中的潜力。
1.2.3 体内实验
①实验模型：选用小鼠关节炎模型进行体内实验，将小鼠分为对照组和实验组。对照组小鼠接受传统针灸针治疗，实验组小鼠接受纳米石墨烯针灸针治疗。②治疗过程：在治疗过程中，控制纳米针灸针的加热温度和电流，确保其安全性和有效性[4]。治疗后，通过检测小鼠关节炎症状的改善情况、炎症因子水平的变化等指标，评估纳米针灸针的疗效。
1.3 观察指标
①关节炎症状评分：记录小鼠关节炎症状的改善情况，包括红肿、疼痛、活动受限等。②炎症因子检测：通过ELISA法检测小鼠血清中炎症因子（如TNF-α、IL-6）的水平变化，评估治疗效果[5]。③组织病理学检查：采用HE染色和免疫组化技术观察小鼠关节组织的病理变化，分析石墨烯针灸针的治疗效果。
1.4 统计学分析
实验数据采用SPSS统计学软件进行分析。两组数据比较采用t检验，计量资料以均数±标准差（x̄±s）表示，计数资料采用卡方检验，以P＜0.05为差异有统计学意义[6]。结果显示，实验组小鼠在关节炎症状评分、炎症因子水平和组织病理学检查方面均显著优于对照组（P＜0.05）。
2. 结果
2.1 两组小鼠关节炎症状评分对比
根据表1中的结果可以发现，实验组小鼠治疗后的关节炎症状评分明显低于对照组，结果表明差异有统计学意义（P＜0.05）。
表1 两组小鼠关节炎症状评分对比（x̄±s）
表1显示，实验组小鼠在治疗后的关节炎症状评分显著低于对照组（P＜0.01），表明纳米石墨烯针灸针能有效缓解小鼠的关节炎症状。
2.2 两组小鼠炎症因子水平对比
将实验组与对照组小鼠的炎症因子（TNF-α、IL-6）水平进行对比，结果表明差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。
表2 两组小鼠炎症因子水平对比（x̄±s，pg/mL）
表2显示，实验组小鼠的TNF-α和IL-6水平显著低于对照组（P＜0.01），表明纳米石墨烯针灸针在降低小鼠体内炎症因子水平方面具有显著效果。
2.3 两组小鼠组织病理学检查对比
实验组小鼠关节组织病理学检查显示炎症明显减轻，细胞排列较为整齐，与对照组相比差异有统计学意义（P＜0.05），见表3。
表3 两组小鼠组织病理学检查对比
表3显示，实验组小鼠的炎性细胞数明显少于对照组，且显著高于对照组（P＜0.01）的细胞排列整齐度评分表明，纳米石墨烯针灸针可以有效缓解关节组织的炎症，使细胞排列得到改善。
3. 讨论
该研究通过体内外实验，研制出具有抗菌、导热、导电、性能和疗效评价的新型纳米石墨烯针灸针[7]。研究结果表明，在现代医学中具有潜在应用价值的小鼠关节炎治疗中，纳米石墨烯针灸针效果显著。
在近几年的发展过程中，以纳米级单层石墨烯为原料的应用日益受到人们的重视，因为它所具有的独特二维结构和优异的物理化学性质，在很多领域都有广泛的应用前景。单层石墨烯的导电性和导热性极高，对于有效传递电流和热量具有十分重要的意义[8]。本研究中利用化学气相沉积法制备的纳米石墨烯层具有十分均一且致密的结构，既提高了针灸针的导电性和导热性，又为它赋予了一定的抗菌性能，在透射电子显微镜和扫描电子显微镜的表征结果中均显示石墨烯层的厚度和均匀性良好，这也为其在针灸针上的应用奠定了较为牢固的基础，因此具有十分重要的意义。
经过动物试验验证，纳米石墨烯针灸针对关节炎有显著的疗效，从关节炎症状的评分来看，实验组小鼠的评分明显低于对照组，说明石墨烯针灸针对关节炎有有效缓解作用[9]。在炎症因子的测定中，实验组小鼠的TNF-和IL-6的水平明显低于对照组，说明石墨烯针灸针对减轻炎症反应的效果显著[10]。另外，组织病理检查显示实验组小鼠的炎症细胞数明显少于对照组，而且细胞排列整齐度评分明显高于对照组，这进一步验证了石墨烯针灸针对减轻关节组织炎症并改善细胞排列的作用。
使用纳米石墨烯制成的针灸针进行临床治疗需要考虑很多因素综合起来考虑包括不同病情下的治疗适用性和疗效的稳定性能同时考虑可能带来的副作用。虽然在生物相容性这方面纳米石墨烯材料的表现很突出但要想确定它的长期安全性也还有待于更多的研究工作的开展从这一点来说。对已有的临床数据有深入的挖掘分析；将结合动物实验和临床试验的开展来验证纳米石墨烯针灸针在临床上的应用价值；还将研究将纳米石墨烯与中医疗法相结合，如药物针灸与热针灸等，以获得更好的治疗效果[13]。同时，还将致力于提高从动物到人体研究的可重复性和安全性。
新研究开发出来的具有优越抗菌性能能导热和导电功能的纳米石墨烯针灸针，在小鼠关节炎模型中表现出明显的疗效，为传统针灸疗法的现代化提供了新的思路，也为纳米材料在医学上的应用开辟了一条新的途径，随着研究的不断深入，纳米石墨烯针灸针有望在临床治疗中起到举足轻重的作用，对针灸疗法的创新与发展起到重要的促进作用。
