大面积二维电子材料与神经干细胞的生物相容性
R T Jayanth1, Rebecca Duquette2, Shanmukh Kutagulla1,3
1Department of Electrical and Computer Engineering, The University of Texas at Austin, Austin, Texas, 78758, USA.
bioRxiv : the preprint server for biology
|August 8, 2025
概括
大面积的二维电子材料,如石墨烯和MoS2,在神经干细胞培养中表现出极好的生物相容性. 材料格式极大地影响神经元成熟,薄片MoS2显示出优异的结果.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 两维 (2D) 电子材料对生物/神经电子接口充满希望.
- 生物相容性存在担忧,因为从去皮片与悬浮液的数据相矛盾.
研究的目的:
- 综合评估大面积化学蒸汽沉积 (CVD) 培养的二维材料的体外生物相容性.
- 评估它们作为小鼠神经干细胞培养和神经元分化基质的潜力.
主要方法:
- 在体外评估心血管疾病中培养的PtSe2,PtTe2,MoS2和石墨烯.
- 神经干细胞培养在二维材料和层玻璃控制器上.
- 评估细胞活力,代谢活性,活细胞/亡细胞比率,以及神经元分化标记物 (βIII-tubulin, NeuN).
主要成果:
- 所有经过测试的CVD培养的2D材料都支持了突出的神经干细胞活力.
- 与对照人群相比,没有观察到活力或代谢活性的显著差异.
- 在所有大面积的二维材料中,神经元分化是强大的.
- 与其他基质 (25-50% NeuN+) 相比,Flaky MoS2显著增强了神经元成熟率 (>75% NeuN+神经元).
- PtSe2 显示出促进质分化的倾向.
结论:
- 大面积的CVD培养的2D材料具有生物相容性,并支持神经干细胞培养和分化.
- 材料格式显著影响生物活性和神经元成熟.
- 这些二维材料为先进的生物/神经电子设备提供可调节的平台.
