Печать графеновых структур для тканевой инженерии

графен-для-тканевой-инженерии

Несмотря на то, что однослойный графен появился в поле зрения науки уже в 2004 году, возможности его по сию пору кажутся бесконечными. Со своей высокой электропроводностью, способностью накапливать энергию, сверхпрочностью и лёгкостью графен находит множество применений, в том числе, как оказалось, и в медицине.

Недавно в Северо-западном университете (США) исследователи разработали способ печати трёхмерных графеновых нанохлопьев. Быстрый и эффективный метод предлагает новые возможности для графеновой инженерии во многих областях. Он основан на использовании графеновых чернил.

Уже некоторое время тому назад были сделаны попытки печати графена, но они оказались просто полимерными композитами с объёмным содержанием графена всего в 20%. Если в чернилах содержится столь низкое количество графена, невозможно получить материал, обладающий многими его замечательными свойствами. Однако простое добавление в чернила большего количества графена приводит к тому, что получаемые структуры оказываются слишком ломкими. Однако при использовании 60 — 70% графена можно получить материал, обладающий уникальными свойствами, включая электропроводность и гибкость. Секрет чернил заключается в том, что помимо графеновых хлопьев в них добавлены биосовместимые эластомеры и быстро испаряющиеся растворители.

После выдавливания чернил, один из растворителей смеси очень быстро испаряется, вызывая практически мгновенное затвердевание структуры. Присутствие оставшихся растворителей и их взаимодействие со специфическим полимерным связующим обусловливают результирующую гибкость материала. Поскольку начальные слои сохраняют свою форму, оказалось возможным конструировать из них объекты большего объёма вполне определённой формы.

Удивительный результат был получен при заселении новых графеновых слоёв стволовыми клетками, которые оказались способными не только к делению, но и к распространению и образованию нейроноподобных клеток без использования дополнительного фактора роста. Учёные считают, что если удастся использовать новый материал, не инкорпорируя в него дополнительные дорогостоящие компоненты, его можно будет считать идеальным.

Печатные графеновые слои обладают столь высокой гибкостью и прочностью, что могут быть легко внедрены в существующие ткани и использованы в качестве биоразлагаемых сенсоров и медицинских имплантов. Клетки, особенно нейроны, проводят электричество по определению. Поэтому, если они находятся на проводящем графеновом субстрате, область из взаимодействия существенно расширяется.

Related posts

Leave a Comment

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

This blog is kept spam free by WP-SpamFree.