ساخت و مشخصه‏يابي فوم گرافيني و استفاده از آن براي تحريك الكتريكي سلول‌هاي بنيادي عصبي انسان

هدف: در اين پژوهش از بستر زيست‌سازگار فوم گرافيني سه‌بعدي جهت كشت سلول‌هاي بنيادي عصبي انسان استفاده شده است. مواد و روش­ها: فوم‌ گرافيني براي اولين بار توسط ته‌ نشيني صفحه‌هاي اكسيد گرافيني بر روي زير لايه‌اي از جنس پلي‌اتيلن ترفتالات (PET)تحت اشعه‌ي فرابنفش و دماي 80 درجه سانتي‌گراد ساخته‌ شده‌ است و روش ساخت صفحه­هاي اكسيد گرافني روش بهبود يافته هامرز است. نتايج: با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي ضخامت فوم‌هاي ساخته ‌شده در حدود 10 تا 50 ميكرومتر اندازه‌گيري شد كه در هر ميكرومتر از آن‌ها حدود 10 لايه‌ي اكسيد گرافيني وجود دارد. همچنين ميكروسكوپ نيروي اتمي وجود گرافين تك لايه‌ با ضخامت 4/1 نانومتر را در محلول اكسيد گرافين نشان مي‌دهد. طيف‌ سنجي فوتو الكترون پرتوي ايكس احياي جزئي فوم اكسيد گرافيني را طي مراحل ساخت تاييد مي‌كند. طيف ‌سنجي رامان نيز وجود صفحه‌هاي اكسيد گرافيني چند لايه را در ساختار فوم نشان مي‌دهد. با استفاده از آزمون كششي، مدول يانگ اين فوم‌ها در بهترين حالت حدود  GPa7/1 به‏دست آمد. علاوه بر اين، مقاومت سطحي الكتريكي فوم‌ها با استفاده از روش پروب چهار نقطه‌اي در حدود  1724 Ω/sq اندازه‌گيري شد. نتيجه­گيري: با توجه به‏روش پروب چهار نقطه­اي مشخص شد اين مقاومت الكتريكي براي فراهم كردن جريان الكتريكي در حدود  mA20 تحت ولتاژهايي پايين‌تر از  V5/0 به‌منظور تحريك الكتريكي سلول‌هاي بنيادي عصبي و تمايز آن‌ها به‏سمت نورون‌ها (به نسبت سلول­هاي گليال) مناسب است. تست زاويه‌ي تماس نيز نشان داد كه سطح مقطع فوم اكسيد گرافيني پيچانده شده خاصيت فرا آبدوستي دارد كه به القاي تكثير و تمايز موثر سلول‌هاي بنيادي عصبي در سرتاسر تخلخل و سطوح داربست كمك مي‌كند. تصاوير فلورسانس نيز نشان دادند تحريك الكتريكي سلول‌هاي بنيادي عصبي منجر به رشد كواكسيالشكل تارهاي عصبي در جهتي مشخص و القاي تمايز آن‌ها به‏سمت نورون‌ها شده است. اين نتايج فوم گرافيني را به‌عنوان داربستي رسانا و منعطف براي بازتوليد سيستم­هاي عصبي و مهندسي بافت پيشنهاد مي­دهد.