石墨烯由于其优异的力学、光电性能和高的比表面积，在组织工程、药物传递、生物成像等领域得到了广泛的关注。在生物良性条件下简单地进行石墨烯的大规模制备是这些生物应用的首要条件。目前，研究者们通过液相剪切剥离石墨的方法成功进行了石墨烯的规模化生产。并且一些生物大分子如蛋白质、多肽等已被成功用于制备石墨烯分散体系，但是这些生物分子的稀有来源和昂贵的价格限制了石墨烯的大规模生产。因此如何通过简单、经济的方法制备石墨烯并且得到较高的浓度和产量需要进一步研究。

为了提高剥离体系的优越性，吕强教授团队设计了丝素纳米结构，引入丝素纳米纤维作为石墨烯剥离的稳定剂，制备了浓度为8mg·mL-1的石墨烯分散液。同时，由于丝素纳米纤维的高电负性和良好的生物相容性，石墨烯分散体保持长期稳定性和低细胞毒性。在液相环境中，石墨通过高速剪切被剪切成石墨烯片，丝素纳米纤维通过疏水作用附着在石墨烯表面。高电负性使分散体系保持稳定而不聚集。此外，高速离心可以去除大部分丝蛋白纳米纤维，得到纯净的石墨烯分散体。

该团队进一步优化了不同的条件(SNF浓度、石墨浓度、溶液体积、剥离时间和搅拌速率)，以获得高浓度和稳定分散的液态石墨烯(图2)。最终，在石墨浓度为20mg·mL-1、SNF浓度为5mg·mL-1、剥离时间为1 h、搅拌速度为45 krpm的条件下，得到了浓度大于8mg·mL-1、产率大于30%的石墨烯分散体，为石墨烯的大规模生产提供了一条有前途的途径。

接下来，研究小组通过TEM和AFM对石墨烯的微观形貌进行了表征。石墨烯的横向尺寸为100-800 nm，高度为1-4 nm，是几层石墨烯。

高质量的大规模生产、生物友好的制备方法和低缺陷的多层结构使石墨烯在生物医学领域具有良好的应用前景。结合丝素纳米纤维良好的生物相容性，本研究采用石墨烯分散液培养骨髓间充质干细胞，并评价其体外生物相容性。CCK-8测试结果显示，与石墨烯共培养24h后，细胞仍保持良好的活性(80%)。这个团队制备的石墨烯电导率为1100S·m？1，并通过LED、电池和石墨烯涂布纸验证了其高导电性。