光声碳纳米管嵌入丝绸支架用于神经刺激和再生

使用生物相容性支架的神经接口提供了对神经损伤和神经退行性疾病功能修复至关重要的属性，如细胞黏附、结构支持和物质运输。已经发现神经刺激在促进神经再生方面也有效。本研究提供了一种将光声（PA）神经刺激整合到水凝胶支架中的通用策略，采用纳米复合水凝胶方法。具体而言，将功能化聚乙烯醇（PEG）的碳纳米管（CNT），作为高效的光声剂，嵌入丝素中以形成生物相容且柔软的光声材料。我们展示了这些光声功能支架能够以光照区域定义的空间精度非遗传性激活神经元，从而促进神经元再生。这些CNT/丝支架提供了可靠且可重复的光声神经刺激，94%的光声刺激神经元在光照区域的钙成像中表现出超过10%的荧光变化。与未刺激组相比，按需光声刺激在大鼠背根神经节模型中增加了1.74倍的神经突生长。我们还确认，光声刺激促进的神经突生长与神经生长因子（BDNF）浓度增加相关。作为多功能神经支架，CNT/丝支架展示了非遗传性PA神经刺激功能并促进神经突生长，为非药物神经再生提供了一种额外方法。