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日本东北大学开发新技术有望用于生物传感器

2014-04-26 展誉传感 773

据媒体消息称日本东北大学原子分子材料科学高等研究机构(AIMR)的研究小组,开发出了在细胞培养基质材料上垂直排列碳纳米管(CNT)的技术。据称已确认由此可获得约为水平方向40倍的导电率。使用该材料培养肌细胞时,肌细胞的分化及成熟效率得到了提高。该技术有望应用于再生医疗及生物传感器等广泛用途。有关成果已于2014年3月19日刊登在《Scientific Reports》的在线版上。

作为可支撑再生医疗的技术,开发能够立体促进细胞与细胞间粘接以及细胞立体连接的基质材料愈发重要。其中,使用拥有生物相容性,并含有大量水分子的“水凝胶(Hydrogel)”来开发生物材料的尝试非常盛行。

东北大学此次开发出了在明胶-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物(GelMA)的基质材料上垂直排列CNT的技术。该技术首先在ITO(氧化铟锡)制成的板状透明电极与带状透明电极之间导入GelMA明胶前驱体和CNT,再在垂直方向施加电场。此时,在沿着ITO电极产生的介电电泳力的作用下,CNT就会沿垂直方向排列。在这种状态下照射紫外光,使凝胶交联固化,便可制造出CNT垂直排列的水凝胶片。

对这种CNT-GelMA水凝胶混合材料的导电率所做的测试表明,凝胶垂直方向的数值比水平方向据说高约40倍。并且,与水凝胶片单体以及CNT排列方向无序的CNT水凝胶片相比,机械强度也很出色。研究小组确认,随着导电率的上升,细胞培养的效率也得到了提高。在CNT垂直排列化水凝胶片上,培养成肌细胞(C2C12)并给予电刺激时,获得了比原方法要多的肌管细胞。

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