蘭州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院拜永孝團隊成功制備非氧化態(tài)石墨烯，并將其應(yīng)用于超高強度和抗菌特性的醫(yī)用手術(shù)縫合線的研究取得階段進展。該成果近日發(fā)布在美國化學(xué)會旗下《應(yīng)用材料與界面》期刊。

石墨烯基納米復(fù)合材料以其優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)和生物相容性,在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用引起廣泛關(guān)注。但解決石墨烯基納米復(fù)合材料制備過程中的均勻分散性是制約其大規(guī)模應(yīng)用的難點。同時，納米復(fù)合材料機械性能和生物安全對于生物醫(yī)學(xué)的實際應(yīng)用非常重要。

該項研究巧妙地采用天然糖類，借助自動機械撕揭鱗片石墨的方法制備了高品質(zhì)非氧化態(tài)石墨烯，并與生物相容性高分子復(fù)合，制成可用于醫(yī)用手術(shù)縫合線的超高強度的納米復(fù)合纖維。實驗證明，這種材料可以很好地分散在聚合物基質(zhì)中。石墨烯含量在0.3%時，復(fù)合材料具有2.1G帕斯卡的拉伸強度，并具有抗菌性、低細胞毒性等生物特性。

拜永孝團隊評估了普通手術(shù)和石墨烯納米縫合線對傷口愈合的影響，“經(jīng)小白鼠試驗證明，用含有0.3wt%溶質(zhì)的石墨烯縫合線處理的傷口，手術(shù)5天后表現(xiàn)出最佳愈合狀態(tài)，普通縫合線手術(shù)8天愈合不完全且留有更大的疤痕。”拜永孝對生物性能進行了解釋，新型纖維顯著縮短了傷口的愈合周期，表現(xiàn)出很好的應(yīng)用潛力。