当前位置: 首页>>狼人干综合免费视频 >>爱荷华州的研究人员使用石墨烯,电力来改变神经再生的干细胞

爱荷华州的研究人员使用石墨烯,电力来改变神经再生的干细胞

添加时间:    


研究人员寻找方式再生神经可以很难获得其交易的关键工具。

许旺细胞就是一个例子。它们在轴突周围形成鞘,神经细胞的尾巴状部分带有电脉冲。他们促进这些轴突的再生。它们分泌促进神经细胞健康的物质。

爱荷华州立大学研究人员从左到右Metin Uz,Suprem Das,Surya Mallapragada和Jonathan Claussen正在开发促进神经再生的技术。监视器显示沿着石墨烯电路(黑色)对齐的间充质干细胞(白色)。图片来源:Christopher Gannon。

换句话说,它们对于希望再生神经细胞,特别是外周神经细胞,大脑和脊髓外的细胞的研究人员非常有用。

但施万细胞很难得到有用的数字。

所以研究人员一直在服用容易获得的和无争议的间充质干细胞(也称骨髓基质干细胞,可以形成骨,软骨和脂肪细胞),并使用化学过程来转化它们,或者像研究人员所说的那样,将它们区分为施旺细胞。但这是一个艰巨的,一步一步的,昂贵的过程。

爱荷华州立大学的研究人员正在探索他们希望将这些干细胞转化为施旺样细胞的更好方法。他们开发了一种纳米技术,使用喷墨打印机打印多层石墨烯电路,并使用激光来处理和改善这些电路的表面结构和导电性。

事实证明,间充质干细胞在被处理的电路的凸起,粗糙和三维纳米结构上粘附和生长良好。加入小剂量的电 - 每天10分钟,100毫伏,超过15天 - 干细胞变成雪旺样细胞。

研究人员的发现被刊登在科学杂志“高级保健材料”的封面上。主要作者是爱荷华州机械工程学助理教授,美国能源部艾姆斯实验室的助理教授乔纳森·克劳森(Jonathan Claussen)。 Suprem Das,机械工程博士后研究助理,以及艾姆斯实验室的助理; Metin Uz是化学和生物工程博士后研究助理,是第一批作者。该项目由Roy J. Carver慈善信托基金,美国陆军医学研究与材料司令部,爱荷华州立工程学院,机械工程系以及化学和生物工程学院Carol Vohs Johnson主席Surya Mallapragada,安森马斯顿杰出工程学教授,艾姆斯实验室的副研究员和论文合着者。 Uz说:“这项技术可能会导致区分干细胞的更好方法。 “这里有巨大的潜力。”

根据研究报告,电刺激是非常有效的,将85%的干细胞分化为类雪旺细胞,而标准化学过程则为75%。对于化学处理的细胞,电分化的细胞也产生80纳克/毫升的神经生长因子,而55纳克/毫升。

研究人员报告说,这些结果可能会导致神经损伤如何在体内进行治疗。

研究人员在他们的研究结果总结中写道:“这些结果有助于为体内外周神经再生铺平道路,其中柔性石墨烯电极可以符合损伤部位,并为神经细胞再生长提供亲密的电刺激。

该论文报告了使用电刺激将干细胞分化成许旺样细胞的几个优点:

实现这一切的关键是石墨烯喷墨印刷工艺 克劳森研究实验室开发的。该工艺利用石墨烯的奇迹物质特性 - 它是电力和热量的强大导体,强大,稳定和生物相容性 - 生产低成本,灵活和均匀的可穿戴电子设备。但是有一个问题:一旦石墨烯电子电路印刷完毕,就必须对其进行处理以改善导电性。这通常意味着高温或化学物质。要么会损坏柔性印刷表面,包括塑料薄膜或纸张。

Claussen和他的研究小组通过开发计算机控制的激光技术解决了这个问题,该技术有选择地照射喷墨印刷的氧化石墨烯。这种处理可以去除墨水粘合剂,并将石墨烯氧化物还原成石墨烯 - 将数百万个微小的石墨烯薄片物理缝合在一起。该工艺使电导率提高了一千倍以上。

克劳森研发印刷石墨烯技术的克劳森纳米工程师团队与Mallapragada的化学工程师团队合作开始在校园内进行一些非正式的对话。

这导致实验尝试在印刷的石墨烯上生长干细胞,然后进行电刺激实验。

“我们知道这将是一个非常好的电刺激平台,”达斯说。 “但是我们不知道它会区分这些细胞。”

但现在已经有了,研究人员说有新的可能性需要考虑。例如,这种技术有朝一日可以用来制造可溶解或可吸收的神经再生材料,这种材料可以手术放置在人体内,不需要再次手术切除。

来源:爱荷华州立大学

随机推荐