石墨烯及其衍生物纳米复合材料应用于脊髓损伤治疗的研究进展

Advances in the application of graphene and its derivative nanocomposites for spinal cord injury treatment

中文摘要:

  脊髓损伤（spinal cord injury，SCI）是导致高致残率的重要原因之一，其治疗仍然是国际上亟待解决的一大难题。SCI可分为原发性和继发性损伤两种。其中，原发性损伤为机械力对神经元细胞和胶质细胞的直接损伤，破坏轴突导致瓦勒变性；继发性损伤主要是源于创伤后的一系列的病理改变引起轴索变性及脱髓鞘等。此外，SCI后的微环境改变会导致大量胶质瘢痕的形成，抑制神经干细胞向神经元的分化。因此，继发性损伤是神经再生和修复的最重要阻碍，如何促进神经再生和修复是历年研究的难点。近年来，组织工程支架的引进在SCI领域已成为最受关注的热点，支架可由单一的天然材料组成，或是由复合材料组成。这种植入性支架应用于SCI治疗中的优势主要体现在以下方面，即创建细胞再生的生存微环境，在抑制胶质瘢痕形成的同时，引导细胞延伸并促进轴突的再生连接。然而，传统生物材料如胶原蛋白、明胶及壳聚糖等聚合物因缺乏良好的导电性和机械稳定性，难以达到预期的效果。相比于传统生物材料，石墨烯及其衍生物具有高导电性、优异的机械性能、大的比表面积及一定的生物降解率，已成功在生物医学多个领域被开发应用。已有研究证实了基于石墨烯的纳米复合支架在神经干细胞的分化和轴突再生方面具有优势，这正是克服SCI治疗问题所必需的。因此，笔者就石墨烯及其衍生物纳米复合材料应用于SCI治疗的研究进展进行总结，旨在为未来SCI的治疗提供参考。

英文摘要: