科學家研發出新型三維碳神經支架

新華社南京2月26日電（記者王玨玢）記者從中科院蘇州納米所獲悉，由中國、意大利、美國學者組成的一個國際研究團隊，最新研發出一種三維石墨烯-碳納米管複合網絡支架。這種生物支架能很好地模擬大腦皮層結構，未來，研究者們不僅能借助支架清晰、直觀地看到腦部疾病的發展過程，還有望將其植入大腦，用於阿爾茨海默症等多種神經退行性疾病的治療。

碳神經支架是一種基於石墨烯、碳納米管等新型超微碳材料的生物支架。它通過模擬體內複雜的微環境，構建神經幹細胞和原代神經元的生長環境。科研人員發現，相比在二維的培養皿中觀察、培養神經細胞，三維支架更接近腦部實際環境，神經幹細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部四通八達的三維框架，用更微小的碳納米管模擬神經元細胞，成功構建出“互聯互通”的三維複合碳神經支架。利用這種支架培養原代大腦皮層神經元，能更好地模擬大腦皮層的複雜性。研究者將腦膠質瘤細胞“種植”在構建的大腦皮層模型中，結合先進的成像和分析技術，就能清晰看到腫瘤細胞的發展進程。此外，研究者還構建了藥物治療模型，利用三維支架觀察不同抗癌藥物對腫瘤的實際抑製效果。

“新支架不僅能用於藥物的篩選，未來還可能被移植進人體，用於阿爾茨海默症、帕金森綜合征等疾病的治療。”參與此項研究的中科院納米-生物界面重點實驗室研究員程國勝說，針對多種神經退行性疾病的治療，醫學界已經提出移植神經幹細胞的構想。三維碳神經支架將是很好的載體，它能幫助醫生將神經幹細胞精準放置到病變地點，並幫助其增殖、分化，以實現治療的目的。

相關研究成果已於近期發表在材料學領域國際權威刊物《先進材料》上。（完）