碳納米管連接神經(jīng)元，修復(fù)受損脊髓！

2017-07-18 來(lái)源：國(guó)際新康界標(biāo)簽：掌上醫(yī)生喝茶減肥一天瘦一斤安全減肥 cps聯(lián)盟美容護(hù)膚

摘要：科學(xué)家們已經(jīng)在用碳納米管控制神經(jīng)元生長(zhǎng)并修復(fù)神經(jīng)細(xì)胞之間的電子連接了。并且他們已經(jīng)證明碳納米管能夠安全地用于神經(jīng)元修復(fù)，希望碳納米管也能恢復(fù)脊髓受損的人的神經(jīng)功能。這種結(jié)合碳納米管的修復(fù)神經(jīng)元方法帶來(lái)了意料之外的益處。

　　碳納米管具有一些優(yōu)異性質(zhì)，比如出色的導(dǎo)熱性、機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)電性，可以用來(lái)制造最堅(jiān)硬的人造纖維，和比硅芯片運(yùn)行速度快兩倍的計(jì)算機(jī)芯片，也被用來(lái)制造世界上最黑的材料——Vantablack。

　　碳納米管因?yàn)楣軓介L(zhǎng)、管壁薄，并具有導(dǎo)電性，被認(rèn)為是制造神經(jīng)假體、恢復(fù)受損神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能和開(kāi)發(fā)人機(jī)界面系統(tǒng)的理想材料。

　　“制造神經(jīng)界面的完美材料并不存在，但是我們經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)碳納米管在這方面具有很大潛力，”LauraBallerini作為意大利國(guó)際高級(jí)研究學(xué)院的研究人員說(shuō)道。

　　“畢竟，為了治療脊髓損傷，納米材料現(xiàn)在是我們發(fā)展創(chuàng)新性治療方法的最大希望。”

　　所以我們?yōu)槭裁床婚_(kāi)始利用它們呢？

　　過(guò)去人們擔(dān)心碳納米管對(duì)人體的安全性。碳納米管纖維狀的結(jié)構(gòu)讓人們把它和石棉聯(lián)系在一起，而石棉是一種能穿透由脂肪分子構(gòu)成的細(xì)胞膜的物質(zhì)。

　　在這項(xiàng)研究中，研究人員通過(guò)化學(xué)修飾碳納米管的表面制備出碳納米管墨水，以便人們操控。他們把墨水滴入一個(gè)平展的玻璃表面，加熱到350℃就能得到一層由純碳納米管組成的薄膜。

　　從實(shí)驗(yàn)小鼠的海馬體中獲取研究需要的神經(jīng)元，并將這些細(xì)胞直接放在碳納米管薄膜上。經(jīng)過(guò)一段溫度維持在人體溫度的生長(zhǎng)，這些細(xì)胞用來(lái)測(cè)試碳納米管界面的導(dǎo)電性和相容性。

　　Ballerini和她的團(tuán)隊(duì)這次非常有信心，并且他們已經(jīng)證明了碳納米管能夠安全地用于修復(fù)神經(jīng)元。

　　“首先，我們已經(jīng)證實(shí)了碳納米管并不會(huì)和脂肪分子作用，特別是組成神經(jīng)元細(xì)胞膜的膽固醇分子。”Ballerini說(shuō)道。就在研究人員認(rèn)為碳納米管和神經(jīng)元細(xì)胞僅有這個(gè)特點(diǎn)時(shí)，他們還發(fā)現(xiàn)了神經(jīng)細(xì)胞能在碳納米管薄膜上比正常狀態(tài)更早地發(fā)育成熟。

　　“碳納米管能夠促進(jìn)神經(jīng)元充分成長(zhǎng)，并形成新突觸。碳納米管和神經(jīng)元之間的相互作用穩(wěn)定、高效，這是項(xiàng)非常重要的發(fā)現(xiàn)。”Ballerini說(shuō)道。

　　現(xiàn)在處于研究初期，還有很多重要的問(wèn)題需要解決。要準(zhǔn)確理解碳納米管怎樣影響神經(jīng)通路的產(chǎn)生和結(jié)構(gòu)還需要進(jìn)行大量的研究工作。“如果，僅僅是物理接觸（和碳納米管）就能形成很多突觸，這種材料從根本上來(lái)說(shuō)是毫無(wú)用處的。”研究團(tuán)隊(duì)的另一位成員MaurizioPrato說(shuō)道。

　　盡管存在這個(gè)擔(dān)心，研究人員對(duì)碳納米管能夠安全用于制造神經(jīng)假體充滿希望，并信心滿滿地進(jìn)行下一階段的研究——動(dòng)物測(cè)試。

　　“我們正在證明碳納米管在和神經(jīng)組織的相互作用具有出色的持久性、適應(yīng)性和機(jī)械相容性，現(xiàn)在我們知道碳納米管和生物材料之間的相互作用也已經(jīng)足夠可以制造神經(jīng)假體。”“基于這項(xiàng)研究，我們已經(jīng)開(kāi)始研究碳納米管在活體組織中的應(yīng)用，初步結(jié)果表明碳納米管很有希望能恢復(fù)受損神經(jīng)的功能。”這項(xiàng)研究工作已經(jīng)發(fā)表在Nanomedicine：Nanotechnology，BiologyandMedicine上。

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