A doença cardíaca valvar é um problema clínico que está presente em todos os países independente do nível de desenvolvimento econômico. Anualmente são realizadas mais de 275.000 cirurgias para substituição da válvula aórtica em todo o mundo e a estimativa é que esse número triplique até 2050. Dentre as próteses utilizadas destaca-se a bioprótese, que apesar de apresentar uma rejeição menor que a prótese mecânica, a sua durabilidade é reduzida em virtude de sua calcificação e posterior deterioração. A fim de aumentar a durabilidade da prótese confeccionada a partir do pericárdio bovino, neste estudo, foi incorporado o óxido de grafeno funcionalizado com amino-polietilenoglicol 4.000 Mn (OG-PEG-NH2 4.000 Mn) e 6.000 Mn (OG-PEG-NH2 6.000 Mn) ao biomaterial. A incorporação do óxido de grafeno funcionalizado ao pericárdio bovino foi realizada, após sua esterilização com radiação gama, de duas formas distintas: por adsorção física e por reação química. Os resultados demonstraram que houve a incorporação do OG-PEG-NH2 4.000 Mn, verificado pelo aumento dos parâmetros de ensaio de resistência analisados, como por exemplo, a resistência à deformação plástica permanente e também a carga máxima suportada. Em relação ao OG-PEG-NH2 6.000 Mn houve uma melhora na biocompatibilidade do nanomaterial, diminuindo a sua citotoxicidade. Sendo assim, pode-se concluir que o OG-PEG-NH2 4.000 Mn possui o potencial para melhorar a resistência mecânica e consequentemente aumentar a durabilidade do biomaterial. / Valvular heart disease is a clinical problem that is present in all countries regardless of the level of economic development. More than 275000 surgeries are performed annually for aortic valve replacement worldwide, and it is estimated that this number will triple by 2050. Among the prostheses used, the bioprosthesis stands out, which, although presenting a smaller rejection than the mechanical prosthesis, its durability is reduced by cause of its calcification and subsequent deterioration. In order to increase the durability of the prosthesis made from the bovine pericardium, the functionalized graphene oxide with amino-polyethylene glycol 4000 Mn (OG-PEG-NH2 4000 Mn) and 6000 Mn (OG-PEG-NH2 6000 Mn) to the biomaterial. The incorporation of functionalized graphene oxide to the bovine pericardium was performed, after its sterilization with gamma radiation, in two different ways: physical adsorption and chemical reaction. The results showed that the OG-PEG-NH2 4000 Mn was incorporated, verified by the increase of the resistance test parameters analysed, for example, the resistance to permanent plastic deformation and also the maximum supported load. In relation to OG-PEG-NH2 6000 Mn there was an improvement in the biocompatibility of the nanomaterial, reducing its cytotoxicity. Thus, it can be concluded that the OG-PEG-NH2 4000 Mn has the potential to improve mechanical strength and consequently increase the durability of the biomaterial.