来自爱荷华州立大学的科学家们展示了如何通过喷墨印刷的石墨烯电极应用电刺激可以诱导间充质干细胞（MSC）分化成施万细胞（SC）样表型的研究文章，试验中使用的这种基于石墨烯的超薄柔性电极可植入神经界面材料并潜在地作用于外周神经再生。

    近日，《先进医疗纳米材料》（Advanced Healthcare Materials）封面文章发表了来自爱荷华州立大学的科学家们利用喷墨打印机的纳米技术生成多层石墨烯电路，并用于为神经细胞再生提供了直接的电刺激促进其再生的相关研究成果。该论文题为“Stem Cell Differentiation: Electrical Differentiation of Mesenchymal Stem Cells into Schwann-Cell-Like Phenotypes Using Inkjet-Printed Graphene Circuits”。

    来自爱荷华州立大学的科学家们已经开发出了一种利用喷墨打印机的纳米技术，这种技术可以生成多层石墨烯电路。在激光处理过程中，为了提高表面结构和电路的导电性，我们需要遵循这一技术。这种技术的最终结果有望将间质干细胞（形成骨、软骨和脂肪细胞）转化为施旺细胞，这种细胞在促进神经细胞的康复中起着多种作用。

    这种技术处理的电路包含了凸起的、粗糙的三维纳米结构，间质干细胞黏附在这种纳米结构上生长。其中的石墨烯成分具有极其优良的导电性和导热性，同时也具有优异的耐久性和生物相容性。激光处理过程中，研究人员通过选择性照射根除了一些微小粘合剂，产生的数以百万计的细小的石墨烯片显著提高材料的导电性。

    与化学过程每毫升生成55毫微克神经生长因子相比，这些电分化的细胞每毫升可以产生80毫微克。总体而言，与化学过程75%的转化率相比，85%的干细胞转化成施旺细胞这一转化率证明电刺激是非常有效的。

    爱荷华州立大学的研究人员，从左到右分别是Metin Uz，Suprem Das，Surya Mallapragada和Jonathan Claussen。他们正在开发促进神经再生的技术， 监测器显示沿着石墨烯电路（黑色）排列的间充质干细胞（白色）。

    在一份声明中，共同第一作者、爱荷华州的生物化学工程博士后研究员Metin Uz说，“这项技术可能会获得一个更好的方法来分化干细胞。” 施旺细胞在神经细胞的尾状部分周围形成鞘，可以产生电脉冲，促进轴突再生。这些细胞对神经细胞的再生很有用，但很难获得，这就迫使研究人员依靠昂贵的、困难的实验来改造它们。这种技术潜在的好处是，可以降低这些干细胞分化为施旺细胞的成本和时间。然而，改进这种方法可能会影响体内受损神经的修复方式。

    根据该团队的研究结果，可以得出结论：“灵活的石墨烯电极可以适应损伤部位，并为神经细胞再生提供了直接的电刺激，这些结果为体内神经再生铺平了道路。”相关论文全文发表在 Adv. Healthcare Mater. 7/2017（DOI: 10.1002/adhm.201770032）上。

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责任编辑：庞雪洁

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