在仿生透明质酸基支架中3D打印导电MXene微网以引导和增强电刺激用于神经修复应用

摘要 目前中枢神经系统神经创伤尚无有效治疗方法，尽管电刺激的最新进展显示出神经组织修复的前景。据推测，将导电生物材料结构化整合到组织工程支架中可增强用于神经再生的电活性信号。由MAX相粉末合成了导电二维 Ti 3 C 2 T x MXene纳米片，表现出与神经元、星形胶质细胞和小胶质细胞优异的生物相容性。为了实现这些MXene的空间可控分布，采用熔融电书写技术3D打印了具有不同纤维间距（低密度、中密度和高密度）的高度有序PCL微网，并用MXene进行功能化以提供高度可调的导电性能（0.081 ± 0.053-18.87 ± 2.94 S/m）。将这些导电微网嵌入具有神经营养和免疫调节作用的透明质酸基细胞外基质（ECM）中，制备出一种柔软且支持生长的MXene-ECM复合支架。对接种在这些支架上的神经元进行电刺激可促进神经突生长，且受微网中纤维间距的影响。在细胞行为的多细胞模型中，与低密度支架和无MXene对照相比，在高密度MXene-ECM支架上受刺激7天的神经球表现出显著增加的轴突延伸和神经元分化。结果表明，神经营养支架中导电材料的空间组织可以增强对电刺激的修复关键响应，并且这些仿生MXene-ECM支架为神经创伤修复提供了一种有前景的新方法。