مواد بیولوژیکی افزایش سیگنال دهی الکتریکی در شبکه های عصبی روی فیلم های گرافین

یکی از چالش‌های اساسی مهندسی بافت عصبی، بهره‌برداری از مواد پشتیبان با کارکردهای قوی نه تنها برای کنترل رفتارهای خاص سلولی، بلکه برای تشکیل شبکه عصبی عملکردی است. خواص الکتریکی و مکانیکی منحصر به فرد گرافین نشان می‌دهد که آن به عنوان یک کاندیدای امیدوارکننده برای رابط‌های عصبی است، اما اطلاعات اندکی در مورد جزئیات تشکیل شبکه عصبی روی گرافین به عنوان یک ماده داربست برای مهندسی بافت وجود دارد. هدف استراتژی‌های احیا درمانی، هدایت و تقویت ظرفیت ذاتی نورون‌ها به منظور سازماندهی مجدد مکانیسم‌های شکل‌پذیری در یک شیوه قابل‌کنترل است. در اینجا، تاثیر گرافین بر روی شکل‌گیری و عملکرد در مجموعه شبکه‌های عصبی در فرهنگ سلول بنیادی عصبی بررسی شده‌است. با استفاده از تصویر برداری کلسیم و باندهای الکتروفیزیولوژیک، ما قابلیت‌های گرافن را برای پشتیبانی از رشد مدارهای نورونی عملکردی، و بهبود عملکرد عصبی و سیگنال دهی الکتریکی در شبکه، نشان می‌دهیم. این نتایج به درک بهتر تعاملات بین گرافین و NSC ها کمک می کند، همچنین آنها به وضوح پتانسیل های بزرگ گرافین را به عنوان رابط کاربری عصبی در مهندسی بافت ارائه می ده

One of the key challenges for neural tissue engineering is to exploit supporting materials with robust
functionalities not only to govern cell-specific behaviors, but also to form functional neural network. The
unique electrical and mechanical properties of graphene imply it as a promising candidate for neural
interfaces, but little is known about the details of neural network formation on graphene as a scaffold
material for tissue engineering. Therapeutic regenerative strategies aim to guide and enhance the
intrinsic capacity of the neurons to reorganize by promoting plasticity mechanisms in a controllable
manner. Here, we investigated the impact of graphene on the formation and performance in the assembly of neural networks in neural stem cell (NSC) culture. Using calcium imaging and electrophysiological recordings, we demonstrate the capabilities of graphene to support the growth of functional
neural circuits, and improve neural performance and electrical signaling in the net