碳神經(jīng)支架是一種基于石墨烯、碳納米管等新型超微碳材料的生物支架。它通過(guò)模擬體內(nèi)復(fù)雜的微環(huán)境，構(gòu)建神經(jīng)干細(xì)胞和原代神經(jīng)元的生長(zhǎng)環(huán)境?？蒲腥藛T發(fā)現(xiàn)，相比在二維的培養(yǎng)皿中觀(guān)察、培養(yǎng)神經(jīng)細(xì)胞，三維支架更接近腦部實(shí)際環(huán)境，神經(jīng)干細(xì)胞的增殖和定向分化效率也大大提高。
此次研究中，合作組成員用石墨烯模擬大腦內(nèi)部四通八達(dá)的三維框架，用更微小的碳納米管模擬神經(jīng)元細(xì)胞，成功構(gòu)建出“互聯(lián)互通”的三維復(fù)合碳神經(jīng)支架。利用這種支架培養(yǎng)原代大腦皮層神經(jīng)元，能更好地模擬大腦皮層的復(fù)雜性。研究者將腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞“種植”在構(gòu)建的大腦皮層模型中，結(jié)合先進(jìn)的成像和分析技術(shù)，就能清晰看到腫瘤細(xì)胞的發(fā)展進(jìn)程。此外，研究者還構(gòu)建了藥物治療模型，利用三維支架觀(guān)察不同抗癌藥物對(duì)腫瘤的實(shí)際抑制效果。
“新支架不僅能用于藥物的篩選，未來(lái)還可能被移植進(jìn)人體，用于阿爾茨海默癥、帕金森綜合征等疾病的治療。”參與此項(xiàng)研究的中科院納米-生物界面重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員程國(guó)勝說(shuō)，針對(duì)多種神經(jīng)退行性疾病的治療，醫(yī)學(xué)界已經(jīng)提出移植神經(jīng)干細(xì)胞的構(gòu)想。三維碳神經(jīng)支架將是很好的載體，它能幫助醫(yī)生將神經(jīng)干細(xì)胞精準(zhǔn)放置到病變地點(diǎn)，并幫助其增殖、分化，以實(shí)現(xiàn)治療的目的。
相關(guān)研究成果已于近期發(fā)表在材料學(xué)領(lǐng)域國(guó)際權(quán)威刊物《先進(jìn)材料》上。(記者王玨玢)
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