中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所和意大利国际高等研究院(SISSA)合作,研发成功一种碳神经支架。碳神经支架是一种基于石墨烯、碳纳米管等新型超微碳材料的生物支架。它通过模拟体内复杂的微环境,构建神经干细胞和原代神经元的生长环境。由于该支架能很好地模拟大脑神经网络结构,将可用于药物筛选或植入大脑帮助治疗脑部疾病。
该碳神经支架用石墨烯材料制作成能模拟大脑内部四通八达的三维框架,然后将体内正常的神经干细胞移植到细小的碳纳米管中,增殖和定向分化神经元细胞,从而构建出一个“互联互通”的人造神经网络。三维支架比在二维的培养皿中观察、培养神经细胞,更接近脑部实际环境。碳神经支架最大的优势在于导电性,可通过电刺激实现神经干细胞的定向分化,分化效率可提高20%左右。
将脑胶质瘤细胞“种植”在构建的大脑皮层模型中,运用先进的成像和分析技术,就能清晰看到肿瘤细胞的发展进程。此外,还可构建药物模型,以观察不同抗癌药物对肿瘤的抑制效果。
该支架可在体内降解代谢,移植神经干细胞可用于对多种神经退行性疾病的治疗。三维碳神经支架作为载体,有助于将神经干细胞精准放置到病变位置,使其增殖、分化,以实现干细胞替代治疗。移植到大脑,可用于阿尔茨海默症、帕金森病、脑胶质瘤等疾病的治疗。