Углеродныe каркасные наноматериалы для стимуляции клеток нервных тканей

Представлена технология формирования углеродных каркасных наноматериалов для создания нейроинтерфейсов между электронными стимулирующими приборами и клетками нервной ткани. Наноматериалы сформированы методами спрей-осаждения и лазерного структурирования слоев из одностенных углеродных нанотрубок и восстановленного оксида графена. Излучение первой гармоники наносекундного иттербиевого волоконного лазера с длиной волны 1064 nm и мощностью 0.07 W обеспечило формирование электропроводящего каркаса из нанотрубок, восстановленного оксида графена и их гибридных структур, что было продемонстрировано с помощью растровой электронной микроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния света. Показано, что лазерное воздействие обеспечило увеличение электропроводности от 1.2 до 3.5 раз (до 37.8 $\pm$ 1.2 mS для гибридных структур из одностенных углеродных нанотрубок и восстановленного оксида графена). Сформированы заданные топологии из углеродных каркасных наноматериалов для их использования в качестве нейроинтерфейсов с генератором электрических импульсов на базе планшета для культивирования клеток. Электрическая стимуляция в процессе культивирования обеспечивает увеличение количества клеток. Получено увеличение количества клеток в 4.3 раза для фибробластов и в 2.9 раза для клеток нервной ткани, выращенных на углеродных каркасных наноматериалах, по сравнению с клетками, выращенными в обычных условиях. Сформированные углеродные каркасные наноматериалы перспективны для передачи электрических сигналов в устройствах для культивирования клеток и других имплантируемых приборах, в том числе нейроинтерфейсах.