採用光刻技術、有助於骨再生的抗菌氧化石墨烯

把幹細胞放置在含有特定的激光印刷圖案的氧化石墨烯片的表面上能夠加快分化成骨組織的速度。義大利研究人員的新研究結果表明激光印刷表面還有助於減少微生物感染，比如有時出現在假體關節上的微生物感染。這是一種控制成骨過程和骨礦物質密度的即快速又廉價的方法，並且可能革新了用於再生醫學應用的支架的設計。

羅馬的聖心天主教大學的聯合組長Massimiliano Papi解釋說：「石墨烯是一種僅有一個原子厚度的碳片，它除了具有許多獨特的電子和機械性能外，也可以促進在其表面的間葉幹細胞的生長和粘附，這是因為它可以作為成骨誘導劑的預濃縮平台。」

他補充說，實際上，石墨烯及其氧化形式（氧化石墨烯（GO））可以幫助幹細胞分化成具有不同功效的骨組織，這取決於材料的還原狀態。因此可以通過控制GO的氧化狀態來控制其表面上的成骨過程和骨礦物質密度。

納米褶皺決定了幹細胞如何在氧化石墨烯(GO)上定向增長

在他們的工作中，Papi及其同事用氧化石墨烯(GO)納米片完全覆蓋了納米支架的表面。納米支架可以由他們選擇的任何材料製成。然後，他們用激光束「寫」在氧化石墨烯（GO）平坦的薄片表面上。該光束局部去除氧化石墨烯(GO)中的氧基，並在材料中產生納米褶皺。

Papi對nanotechweb.org說：「正是這些納米褶皺能夠決定幹細胞如何在氧化石墨烯(GO）上定向增長」。「其原因是細胞更喜歡將自己附著到疏水而且粗糙的還原氧化石墨烯(GO)結構上，而不是親水性的平坦氧化石墨烯(GO)表面上」。

氧化石墨烯(GO)納米褶皺也是抗菌的

這還不是全部：研究人員說形成的納米褶皺是可以抗菌的，並有助於降低耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）等細菌的活性，這是人工關節感染的常見原因。Papi解釋說：「實際上，納米褶皺具有鋒利的邊緣，就像刀一樣穿透細菌的細胞膜而抑制細菌。」

他說：「在我們的研究中，我們已經證明能夠控制幹細胞在帶有特定激光圖案的特殊設計的表面上遷移，定向和積聚的過程。我們的方法可能革新再生醫學和外科手術，因為它使我們能夠設計出在抗菌表面上產生個性化的骨骼結構支架。」

該團隊在2D Mater.5015027中報告了的他們的工作。該團隊表示現在他們將在晶元設備上測試激光雕刻的氧化石墨烯(GO)表面。Papi說：「這些多通道微流體細胞培養模擬整個器官和器官系統的活性，力學結構和生理反應。」

文章來自nanotechweb.org，原文標題為Laser-printed anti-bacterial graphene oxide helps regenerate bone，由新材料在線團隊翻譯整理。

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