我们制备了生物相容性好的壳聚糖/石墨烯复合材料,并通过一系列实验来研究该材料的机械性能和生物相容性,证明了这种复合材料可以作为生物医学工程支架材料。
我们发现直流电弧法制备的石墨烯可以均匀地分散在壳聚糖乙酸溶液中。通过红外光谱和X-射线光电子能谱表征我们证实了石墨烯表面含有少量含氧官能团,这使得其可以很好地分散在壳聚糖乙酸水溶液中。通过溶液蒸发成膜法我们制备出了石墨烯/壳聚糖复合薄膜,并使用纳米压痕测试系统测算了复合薄膜的机械性能。添加少量(0.1-0.3 wt %)的石墨烯使得复合材料的硬度增加了近40%,弹性模量增加了超过200%。另外,我们还通过四氮唑比色法研究了石墨烯/壳聚糖复合薄膜的生物相容性。我们发现L929细胞在复合薄膜上的贴附和增殖与在纯壳聚糖薄膜上没有明显差异,这证实了石墨烯/壳聚糖复合薄膜具有良好的生物相容性。因此,石墨烯/壳聚糖复合材料在生物支架材料方面有广阔的应用前景。
第十二届“挑战杯”作品 一等奖
该研究成果于2010年8月在美国化学会创办的《Biomacromolecules》杂志上发表(SCI核心期刊,影响因子4.502)
《Fabrication, Mechanical Properties, and Biocompatibility of Graphene-Reinforced Chitosan Composites》 Biomacromolecules 2010, 11, 2345-2351.
2010年11月本文在该杂志当月“阅读最多”(most readed)的20篇文章中位列第五名,截止2011/6/15本文已被引用8次,包括一篇发表在材料科学方面顶尖杂志Advanced Materials 上的综述文章。