美國西北大學Shah TEAM實驗室的一隊研究人員已經(jīng)開發(fā)出了一種3D打印的石墨烯支架，該支架不僅能夠支持干細胞，而且能夠使他們分裂并形成類似神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)。

或許最重要的是，這些細胞能夠在沒有外界因素，如額外的生長因子或試劑，影響的情況下進行有效地傳播。研究人員稱，這意味著這一過程不會太貴。

該研究團隊的負責人是西北大學材料科學與工程副教授Ramille Shah和博士后研究員Adam Jakus。據(jù)了解，他們從該研究項目中發(fā)現(xiàn)了一種方法可以用石墨烯納米片制造出支架和一種生物相容性彈性體，而該彈性體可以為這些支架提供關鍵的強度支持。

“這是一種液體油墨。”Shah解釋說，“當油墨被擠出后，其中的一種溶劑會馬上蒸發(fā)，導致結(jié)構(gòu)幾乎立刻被固化，”Shah說。“而其它溶劑的存在，以及特定聚合物粘合劑的相互作用也同樣對其最終的彈性和其它屬性產(chǎn)生影響。由于它能夠保持住形狀，我們才能在此基礎上制造更大、更精細的對象。”

據(jù)Shah稱，石墨烯材料良好的導電性也會對提升該晶格的生物相容性有很好的幫助。許多將石墨烯用于3D打印的嘗試往往會將打印材料中石墨烯的含量設定為20%，以淡化石墨烯的強度，因為高濃度的石墨烯會使材料變得太脆。而Shah的研究團隊則把石墨烯的含量設定為60-70％，這樣生成的“生物油墨”會變得既有彈性又有強度。

“細胞內(nèi)在具有導電性——尤其是神經(jīng)元。所以，如果他們是在同一個能夠幫助傳遞信號的基板上，就可以在更遠的距離內(nèi)溝通。”Shah說。

研究團隊就這個主體專門寫了一篇論文：《3D打印高含量石墨烯支架以用于電子與生物醫(yī)學應用（Three-Dimensional Printing of High-Content Graphene Scaffolds for Electronic and Biomedical Applications）》，描述了這一過程，并暗示了該技術在制造組織和器官方面的應用前景。

據(jù)Shah稱，生物組織的多樣性意味著我們需要有不同的油墨與之相對應。“我們已經(jīng)擴大了生物材料工具箱，以優(yōu)化使用3D打印的模擬工程化組織構(gòu)建。”她說。

這項研究的部分資金由一項McCormick Research Catalyst獎和Google Gift提供，其主要參與者還包括材料科學與工程教授Mark Hersam。