中國粉體網4月1日訊 日本東北大學原子分子材料科學高等研究機構(AIMR)的研究小組,開發(fā)出了在細胞培養(yǎng)基質材料上垂直排列碳納米管(CNT)的技術。據稱已確認由此可獲得約為水平方向40倍的導電率。使用該材料培養(yǎng)肌細胞時,肌細胞的分化及成熟效率得到了提高。該技術有望應用于再生醫(yī)療及生物傳感器等廣泛用途。有關成果已于2014年3月19日刊登在《Scientific Reports》的在線版上。
作為可支撐再生醫(yī)療的技術,開發(fā)能夠立體促進細胞與細胞間粘接以及細胞立體連接的基質材料愈發(fā)重要。其中,使用擁有生物相容性,并含有大量水分子的“水凝膠(Hydrogel)”來開發(fā)生物材料的嘗試非常盛行。
東北大學此次開發(fā)出了在明膠-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物(GelMA)的基質材料上垂直排列CNT的技術。該技術首先在ITO(氧化銦錫)制成的板狀透明電極與帶狀透明電極之間導入GelMA明膠前驅體和CNT,再在垂直方向施加電場。此時,在沿著ITO電極產生的介電電泳力的作用下,CNT就會沿垂直方向排列。在這種狀態(tài)下照射紫外光,使凝膠交聯固化,便可制造出CNT垂直排列的水凝膠片。
對這種CNT-GelMA水凝膠混合材料的導電率所做的測試表明,凝膠垂直方向的數值比水平方向據說高約40倍。并且,與水凝膠片單體以及CNT排列方向無序的CNT水凝膠片相比,機械強度也很出色。
研究小組確認,隨著導電率的上升,細胞培養(yǎng)的效率也得到了提高。在CNT垂直排列化水凝膠片上,培養(yǎng)成肌細胞(C2C12)并給予電刺激時,獲得了比原方法要多的肌管細胞。
作為可支撐再生醫(yī)療的技術,開發(fā)能夠立體促進細胞與細胞間粘接以及細胞立體連接的基質材料愈發(fā)重要。其中,使用擁有生物相容性,并含有大量水分子的“水凝膠(Hydrogel)”來開發(fā)生物材料的嘗試非常盛行。
東北大學此次開發(fā)出了在明膠-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物(GelMA)的基質材料上垂直排列CNT的技術。該技術首先在ITO(氧化銦錫)制成的板狀透明電極與帶狀透明電極之間導入GelMA明膠前驅體和CNT,再在垂直方向施加電場。此時,在沿著ITO電極產生的介電電泳力的作用下,CNT就會沿垂直方向排列。在這種狀態(tài)下照射紫外光,使凝膠交聯固化,便可制造出CNT垂直排列的水凝膠片。
對這種CNT-GelMA水凝膠混合材料的導電率所做的測試表明,凝膠垂直方向的數值比水平方向據說高約40倍。并且,與水凝膠片單體以及CNT排列方向無序的CNT水凝膠片相比,機械強度也很出色。
研究小組確認,隨著導電率的上升,細胞培養(yǎng)的效率也得到了提高。在CNT垂直排列化水凝膠片上,培養(yǎng)成肌細胞(C2C12)并給予電刺激時,獲得了比原方法要多的肌管細胞。