中國(guó)粉體網(wǎng)訊  中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所納米-生物界面重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室程國(guó)勝團(tuán)隊(duì)一直以來(lái)致力于開發(fā)基于碳材料的三維生物支架，模擬體內(nèi)微環(huán)境的復(fù)雜性，構(gòu)建神經(jīng)干細(xì)胞和原代神經(jīng)元的生長(zhǎng)微環(huán)境,。該團(tuán)隊(duì)率先提出了三維石墨烯泡沫神經(jīng)支架，經(jīng)過多年努力,，對(duì)三維石墨烯如何調(diào)控神經(jīng)干細(xì)胞增殖,、分化、遷移,、粘附,，進(jìn)行了深入研究，取得了系統(tǒng)性的研究成果（Scientific Reports, 2013, 3, 1604；2016, 6, 29640; Biomaterials, 2013,，34, 6402,；2014, 35, 6930；ACS Applied Materials & Interfaces, 2016, 8, 25069,；2016, 8, 34227）,。

三維石墨烯生物學(xué)特性與其結(jié)構(gòu)和尺寸緊密聯(lián)系，通過控制三維石墨烯的結(jié)構(gòu)和尺寸,，能夠有效調(diào)控其性質(zhì),，以滿足不同的應(yīng)用需求。該團(tuán)隊(duì)利用微納加工技術(shù)的可控性,，采用光刻,、電鍍、退火,、化學(xué)氣相沉積等方法獲得形狀和尺寸均一的“量身定制”三維石墨烯支架（Advanced Functional Materials, 2015, 25, 6165, inside cover）,。在此工作基礎(chǔ)上，在三維石墨烯的底部設(shè)計(jì)了二維石墨烯薄膜,，利用化學(xué)氣相沉積法構(gòu)建了三維-二維石墨烯復(fù)合支架,，將其作為神經(jīng)支架，底部二維石墨烯薄膜能夠?yàn)樯窠?jīng)細(xì)胞在孔隙間的有效跨越提供支撐,，更好地模擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),。此外，該復(fù)合支架的形狀和尺寸精確可控,，通過改變支架寬度可調(diào)控神經(jīng)祖細(xì)胞的定向分化行為,，該研究結(jié)果近期發(fā)表于Carbon, 2019, 145, 90。

《先進(jìn)材料》內(nèi)封面

最近,，程國(guó)勝團(tuán)隊(duì)通過與意大利國(guó)際高等研究院（SISSA）合作,，成功構(gòu)建了“互聯(lián)互通”三維石墨烯-碳納米管復(fù)合網(wǎng)絡(luò)支架。這種三維碳復(fù)合材料成功克服了傳統(tǒng)三維石墨烯泡沫空隙過大的缺點(diǎn),，同時(shí)真正意義上實(shí)現(xiàn)了碳納米管三維空間網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建,。碳納米管在石墨烯表面的原位生長(zhǎng)，使得復(fù)合支架具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和機(jī)械穩(wěn)定性,，實(shí)現(xiàn)了碳納米管和石墨烯的三維幾何,、機(jī)械和電學(xué)互聯(lián)互通。利用這種復(fù)合支架培養(yǎng)原代大腦皮層神經(jīng)元,，其能更好地模擬大腦皮層的復(fù)雜性,。將腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞種植在構(gòu)建的大腦皮層模型中，利用先進(jìn)的成像和分析技術(shù),，系統(tǒng)研究了單膠質(zhì)瘤細(xì)胞在三維空間上的速度分步,，成功構(gòu)建了腦膠質(zhì)瘤的運(yùn)動(dòng)模型。對(duì)于新型藥物的篩選以及進(jìn)一步的精準(zhǔn)醫(yī)療具有重要意義。目前該工作以內(nèi)封面發(fā)表在《先進(jìn)材料》上（Advanced Materials, 2018, 30, 1806132, inside cover）,。Wiley旗下Advanced Science News對(duì)該工作進(jìn)行了重點(diǎn)視頻報(bào)道,。

這些研究得到“干細(xì)胞研究”國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃（2014CB965000）、國(guó)家自然科學(xué)基金委國(guó)際合作重點(diǎn)專項(xiàng)（51361130033）,、江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（BE2017665）等的資助,，并得到蘇州納米所分析測(cè)試與加工平臺(tái)的大力支持。

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