羧基离子注入石墨烯的血液相容性研究.pdf

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1、第35卷第1期天津师范大学学报(自然科学版)VoL35No．12015年1月JournalofTianjinNormalUniversity(NaturalScienceEdition)Jan．2015文章编号：1671—1114(2015)01—0020—06羧基离子注入石墨烯的血液相容性研究刘小绮，赵梦鲤，李德军，曹叶，董磊(天津师范大学物理与材料科学学院，天津300387)摘要：为解决石墨烯不亲水、不亲脂、难于在溶剂中稳定分散的缺陷，运用了离子注入的方法，分别将剂量为1×1017、5X10t7和1~10·8

2、ions／cmz的羧基离子(COOH+)注入到石墨烯表面．利用x线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和水接触角(CA)分析证明注入可引入含氧官能团，如c一0、0一c=0等；并显著提高了材料的含氧量，从而使石墨烯表现出优异的亲水性，这可能是生物相容性改善的主要原因．血小板黏附实验、溶血实验和与红细胞相互作用实验表明：羧基离子注入后，石墨烯的溶血率降低，注入几乎没有对红细胞产生破坏，且显著抑制了血小板的黏附、聚集和活化．研究结果表明羧基离子的注入可显著提高石墨烯的血液相容性．关键词：羟基离子注入；功能化石

3、墨烯；血液相容性；血小板黏附；溶血率；血红细胞中图分类号：0469，Q813．11文献标志码：ABloodcompatibilityofCOOHionimplantedgrapheneLIUXiaoqi，ZHAOMengli，LIDejun，CAOYe，DONGLei(CollegeofPhysicsandMaterialsScience，TianjinNormalUniversity，Tianjin300387，China)Abstract：Inordertosolvetheproblemsofgraphene

4、，suchasnon—hydrophilic，non—lipophilicandpoordispersibilityinthesolvent．COOHionswereimplantedintothesurfaceofgraphenewiththreedifferentdosesincluding1xlO”，5xlOand1×10ions／cmusingionimplantationmethod．X—rayphotoelectronspectroscopy(XPS)，scanningelectronmicrosco

5、pe(SEM)andwatercontactangle(CA)measurementsprovethatoxygen—containingfunctionalgroupsareintroducedontheCOOH+／graphenesuchasC一0．0一C=0．andgrapheneshowstheexcellenthydrophilicitycausedbythesignificantincreaseofoxygencontent，whichmightbethemainreasonsrelatedtothe

6、improvementofhemocopatihmty．Theresultsoftheplateletadhesionexperiment，hemolytictestandinteractionexperimentwithredbloodcellsshowthathemolysisrateofgrapheneisreducedafterimplanttheCOOHions，andredbloodcellsarenotdestroyedbytheimplantationwhileadhesion，aggregati

7、onandexcitationofbloodplateletaresignificantlyinhibited．ResultsshowthatthebloodcompatibilityofCOOH+／grapheneisbetterthanpristinegraphene．Keywords：COOHionimplantation；functionalizedgraphene；bloodcompatibility；plateletadhesion；hemolysisrate；rabbitblooderythrocy

8、tes石墨烯属于平面的多环芳香烃原子晶体，碳原子感、药物传输、抗菌材料和细胞成像等诸多领域的研以sp杂化轨道呈现周期蜂窝状点阵排列构成，结构究热点O1．但随着研究范围的不断扩大、程度的不断为单层片状，是目前最理想的二维纳米材料．作为构加深，纯石墨烯的一些缺陷也逐渐显露出来_llJ．由于成其他石墨材料的基本单元I，石墨烯可包覆为零维结构稳定性高，片层之间存在较强的范德华力，