科學家開發出含石墨烯生物油墨可3D打印神經元
如果有人告訴您大腦或者神經系統也能3D打印，您會不會覺得這個世界有點不真實？有科學家稱，這是一個有可能實現的愿景。近日，一種新的石墨烯納米片油墨剛剛被用于打印出一種強度很高的3D結構，該結構的形狀和導電性類似于神經元。
美國西北大學Shah TEAM實驗室的一隊研究人員已經開發出了一種3D打印的石墨烯支架，該支架不僅能夠支持干細胞，而且能夠使他們分裂并形成類似神經元的結構。
或許最重要的是，這些細胞能夠在沒有外界因素，如額外的生長因子或試劑，影響的情況下進行有效地傳播。研究人員稱，這意味著這一過程不會太貴。
該研究團隊的負責人是西北大學材料科學與工程副教授Ramille Shah和博士后研究員Adam Jakus。據天工社了解，他們從該研究項目中發現了一種方法可以用石墨烯納米片制造出支架和一種生物相容性彈性體，而該彈性體可以為這些支架提供關鍵的強度支持。
“這是一種液體油墨。”Shah解釋說，“當油墨被擠出后，其中的一種溶劑會馬上蒸發，導致結構幾乎立刻被固化，”Shah說。“而其它溶劑的存在，以及特定聚合物粘合劑的相互作用也同樣對其最終的彈性和其它屬性產生影響。由于它能夠保持住形狀，我們才能在此基礎上制造更大、更精細的對象。”
據Shah稱，石墨烯材料良好的導電性也會對提升該晶格的生物相容性有很好的幫助。許多將石墨烯用于3D打印的嘗試往往會將打印材料中石墨烯的含量設定為20%，以淡化石墨烯的強度，因為高濃度的石墨烯會使材料變得太脆。而Shah的研究團隊則把石墨烯的含量設定為60-70％，這樣生成的“生物油墨”會變得既有彈性又有強度。
“細胞內在具有導電性——尤其是神經元。所以，如果他們是在同一個能夠幫助傳遞信號的基板上，就可以在更遠的距離內溝通。”Shah說。
研究團隊就這個主體專門寫了一篇論文：《3D打印高含量石墨烯支架以用于電子與生物醫學應用（Three-Dimensional Printing of High-Content Graphene Scaffolds for Electronic and Biomedical Applications）》，描述了這一過程，并暗示了該技術在制造組織和器官方面的應用前景。
據Shah稱，生物組織的多樣性意味著我們需要有不同的油墨與之相對應。“我們已經擴大了生物材料工具箱，以優化使用3D打印的模擬工程化組織構建。”她說。
這項研究的部分資金由一項McCormick Research Catalyst獎和Google Gift提供，其主要參與者還包括材料科學與工程教授Mark Hersam。
Shah和她的團隊在開發可3D打印的石墨烯油墨方面成績卓著，天工社也曾多次報道過他們的研究成果：
(責任編輯：admin)
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