ساخت و مشخصه یابی فوم گرافینی و استفاده از آن برای تحریک الکتریکی سلول های بنیادی عصبی انسان

هدف: در این پژوهش از بستر زیست سازگار فوم گرافینی سه بعدی جهت کشت سلول های بنیادی عصبی انسان استفاده شده است. مواد و روش­ها: فوم گرافینی برای اولین بار توسط ته نشینی صفحه های اکسید گرافینی بر روی زیر لایه ای از جنس پلی اتیلن ترفتالات (PET)تحت اشعه ی فرابنفش و دمای 80 درجه سانتی گراد ساخته شده است و روش ساخت صفحه­های اکسید گرافنی روش بهبود یافته هامرز است. نتایج: با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی ضخامت فوم های ساخته شده در حدود 10 تا 50 میکرومتر اندازه گیری شد که در هر میکرومتر از آن ها حدود 10 لایه ی اکسید گرافینی وجود دارد. همچنین میکروسکوپ نیروی اتمی وجود گرافین تک لایه با ضخامت 4/1 نانومتر را در محلول اکسید گرافین نشان می دهد. طیف سنجی فوتو الکترون پرتوی ایکس احیای جزئی فوم اکسید گرافینی را طی مراحل ساخت تایید می کند. طیف سنجی رامان نیز وجود صفحه های اکسید گرافینی چند لایه را در ساختار فوم نشان می دهد. با استفاده از آزمون کششی، مدول یانگ این فوم ها در بهترین حالت حدود  GPa7/1 به دست آمد. علاوه بر این، مقاومت سطحی الکتریکی فوم ها با استفاده از روش پروب چهار نقطه ای در حدود  17-24 Ω/sq اندازه گیری شد. نتیجه­گیری: با توجه به روش پروب چهار نقطه­ای مشخص شد این مقاومت الکتریکی برای فراهم کردن جریان الکتریکی در حدود  mA20 تحت ولتاژهایی پایین تر از  V5/0 به منظور تحریک الکتریکی سلول های بنیادی عصبی و تمایز آن ها به سمت نورون ها (به نسبت سلول­های گلیال) مناسب است. تست زاویه ی تماس نیز نشان داد که سطح مقطع فوم اکسید گرافینی پیچانده شده خاصیت فرا آبدوستی دارد که به القای تکثیر و تمایز موثر سلول های بنیادی عصبی در سرتاسر تخلخل و سطوح داربست کمک می کند. تصاویر فلورسانس نیز نشان دادند تحریک الکتریکی سلول های بنیادی عصبی منجر به رشد کواکسیال-شکل تارهای عصبی در جهتی مشخص و القای تمایز آن ها به سمت نورون ها شده است. این نتایج فوم گرافینی را به عنوان داربستی رسانا و منعطف برای بازتولید سیستم­های عصبی و مهندسی بافت پیشنهاد می­دهد.    

کلیدواژه ها:

تحریک الکتریکی ، داربست های سه بعدی ، سلول های بنیادی عصبی ، فوم گرافینی