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Ein Graph G ist ein geordnetes Paar ( V , E ), wobei V eine Menge von Knoten (englisch vertex/vertices, oft auch Ecken genannt) und E eine Menge von Kanten (englisch edge/edges, manchmal auch Bögen genannt) bezeichnet.

https://de.wikipedia.org/wiki/Graphen#Auswirkungen_auf_Mensch_und_Umwelt

Im Jahr 2013 fanden Untersuchungen an der Brown University heraus, dass 10 μm dicke, wenig-schichtige Graphenflocken in der Lage sind, Zellmembranen in Lösung zu durchdringen. Es wurde beobachtet, dass sie zunächst über scharfe und gezackte Spitzen eindringen und so die Internalisierung von Graphen in die Zelle ermöglichen. Die physiologischen Auswirkungen davon bleiben unbekannt, und dies bleibt ein relativ unerforschtes Gebiet.[82][83]

Mit Stand 2014 wurden bislang nur sehr geringe Mengen an Graphen produziert – meist in Kleinstmengen zu rein wissenschaftlichen Zwecken. Die Toxizität von Graphen wurde bislang noch nicht tiefergehend untersucht, ebenso wenig die möglichen Auswirkungen auf die Umwelt. Wissenschaftler der University of California, Riverside sehen die Forschungen hinsichtlich der von Graphen ausgehenden Gefahren auf dem Stand, den die Wissenschaft bezüglich Pharmazeutika und Chemikalien vor 30 Jahren erreicht hatte. Erste Veröffentlichungen zu diesem Thema lassen unter anderem erwarten, dass Graphen im Grundwasser eine hohe Mobilität aufweist und sich daher schnell verbreiten könnte.[84]

Im selben Jahr zeigten Untersuchungen an der Stony Brook University, dass Graphen-Nanobänder, Graphen-Nanoplättchen und Graphen-Nanozwiebeln bei Konzentrationen von bis zu 50 μg/ml ungiftig sind. Diese Nanopartikel verändern die Differenzierung menschlicher Knochenmarksstammzellen zu Osteoblasten (Knochen) oder Adipozyten (Fett) nicht, was darauf hindeutet, dass Graphen-Nanopartikel bei niedrigen Dosen für biomedizinische Anwendungen sicher sind.[85]

Eine 2016 von Lalwani et al. veröffentlichte Übersicht über die Toxizität von Graphen fasst die In-vitro-, In-vivo-, antimikrobiellen und umweltbedingten Wirkungen zusammen und beleuchtet die verschiedenen Mechanismen der Graphen-Toxizität.[86]

Ein weiterer Übersichtsartikel, der 2016 von Ou et al. veröffentlicht wurde, konzentriert sich auf Nanomaterialien der Graphenfamilie (GFNs) und behandelt mehrere typische Mechanismen wie die physische Zerstörung von Zellen durch die scharfkantige Struktur, oxidativen Stress, DNA-Schädigung, Entzündungsreaktion, Apoptose, Autophagie und Nekrose.[87]

Eine Studie aus dem Jahr 2020 zeigte, dass die Toxizität von Graphen von mehreren Faktoren abhängt, wie etwa Form, Größe, Reinheit, Verarbeitungsschritten nach der Produktion, oxidativem Zustand, funktionellen Gruppen, Dispersionszustand, Synthesemethoden, Verabreichungsweg und -dosis sowie Expositionszeiten.[88