聚乳酸（PLA）和聚吡咯（PPy）结合的纳米纤维促进神经突生长下神经突生长的导电支架材料已有许多研究。然而，由于短且不连续的电导率，该体系不能满足电刺激下体内和体外的需要。本文，广东工业大学闵永刚教授团队在《Applied Surface Science》期刊发表名为“Electrical stimulation mediated the neurite outgrowth of PC-12 cells on the conductive polylactic acid / reduced graphene oxide / polypyrrole composite nanofibers”的论文，研究中还原性氧化石墨烯（rGO）引入能够增加复合纳米纤维体系的导电稳定性和持续性，进而研究外加电刺激下的神经细胞在PLA/rGO/PPy复合纳米纤维生物支架上的黏附、生长、增殖及分化的神经元轴突长度的生长。

　　rGO的掺入使得PPy在PLA / rGO纳米纤维表面的原位生长更加连续和致密。PLA / rGO / PPy复合纳米纤维虽在初始与水滴接触显示出较大的接触角，但在1s内能够值降低至19.9°，表现出优异的润湿性。从导电性方面来看，随着rGO掺量的增加， PLA / rGO / PPy复合纳米纤维电导率出现先升后降的趋势。特别是在rGO掺量为3.5%时，电导率最 大，达到1.46×10-1 S / cm，显示出良好的导电性。以上结果表明，PLA / rGO3.5 / PPy复合纳米纤维完全可以满足电刺激过程中电介质以及生物支架材的料使用要求。进一步地，研究不同强度电刺激对接种在PLA / rGO3.5 / PPy复合纳米纤维表面的PC-12细胞可以看到，细胞的黏附、生长和增殖随着电场的增加表现为先升高后降低，在400 mV / cm下的表现水平最 高，神经元分化的轴突生长长度也呈现出类似的规律。

图1 PLA/ rGO 纳米纤维和PLA / rGO /PPy复合纳米纤维的制备流程

图2 引入rGO后复合纳米纤维表面形貌变化

图3 复合纳米纤维FTIR和XPS分析

图4 纳米纤维表面接触角对比及复合纳米纤维表面接触角在1s内变化

图5 不同量rGO掺入后复合纳米纤维导电性对比及PLA / rGO3.5 /PPy复合纳米纤维在不同电压下点亮LED（导电持续性）

图6 PLA / rGO3.5 /PPy复合纳米纤维在不同电刺激下表面细胞生长对比

图7 PLA / rGO3.5 /PPy复合纳米纤维在不同电刺激下表面PC-12细胞轴突长度变化

　　综上所述，本文在PLA/PPy纳米纤维体系中引入rGO，成功制备出了一种电导率高、润湿性良好和可降解的PLA / rGO / PPy复合纳米纤维。并将PLA / rGO3.5 / PPy复合纳米纤维用作生物支架，研究在不同电场下PC-12细胞在支架表面黏附、生长、增殖和分化后神经元的轴突生长长度等行为影响。为电刺激作用下神经再生支架材料的构造、制备以及合适的电刺激强度的选择提供了一个参考，研究结果有助于推动外加电刺激在外周受损神经修复方面的实际应用。

文献

https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.149965

文章来源：广东工业大学

氧化石墨烯：

氧化石墨烯(graphene oxide )是石墨烯的氧化物，一般用GO表示，其颜色为棕黄色，市面上常见的产品有粉末状、片状以及溶液状的。因经氧化后，其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼，可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质。

氧化石墨烯薄片是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物，氧化石墨烯是单一的原子层，可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米。因此，其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料，具有聚合物、胶体、薄膜，以及两性分子的特性。氧化石墨烯长久以来被视为亲水性物质，因为其在水中具有优越的分散性，但是，相关实验结果显示，氧化石墨烯实际上具有两亲性，从石墨烯薄片边缘到中央呈现亲水至疏水的性质分布。因此，氧化石墨烯可如同界面活性剂一般存在界面，并降低界面间的能量。其亲水性被广泛认知。