马德里材料科学研究所（ICMM-CSIC）的一个团队利用 Graphenea 的还原氧化石墨烯 (rGO) 制作的三维泡沫，成功地在大鼠模型中重新连接了胸椎水平完全断裂的脊髓。这项发表在《生物活性材料》（Bioactive Materials）杂志上的研究成果证明了这种材料在治疗脊髓损伤方面的潜力，并为治疗不同阶段的截瘫患者开辟了新的研究途径。
发生脊髓损伤时，脊髓通常不会完全断裂；相反，损伤通常会影响脊髓延伸的一个或多个水平的特定部位。不过，这项研究旨在证明，即使在完全损伤的情况下，这种材料也能加强神经组织的重新连接。以前曾有研究表明，这些泡沫能在大鼠脊髓中产生有利于恢复的环境，但这次研究的对象是更大的病变部位和不同的脊髓水平。
图片 用石墨烯修复大鼠脊髓。图片来自 Zaforas 等人，《生物活性材料》第 47 卷第 32 期（2025 年）。CC BY 4.0 许可。
该研究小组与托莱多国家截瘫患者医院的研究人员密切合作，制备出一种含有还原氧化石墨烯的泡沫（称为 “支架”）。
这样，当支架被放置在脊髓中时，研究人员观察到出现了大量的血管和神经元（连接部分神经元和其他神经元的细丝），血管和神经元对滋养新组织至关重要。这表明，在损伤周围区域存活下来的神经元如何通过支架伸出其延伸部分，并侵入支架的整个三维延伸部分。此外，所有这一切都会随着时间的推移而得到改善：植入 10 天后效果初显，但 4 个月后则更有希望。
rGO 支架能促进更多和更大的血管生长，以及更多和更长的神经元生长，这些神经元在损伤区域的分布也更加均匀。
此外，研究人员还进行了电生理记录，观察脊髓受损部位下方受到刺激时大脑的反应。记录到的大脑反应不仅证实了有神经组织穿过支架，而且证实了它与大脑的重新连接。具体来说，这种反应出现在网状结构的形成中，而网状结构是与运动功能密切相关的区域。
石墨烯已经显示出在生物应用方面的潜力，如神经形态计算和生物传感。目前的工作凸显了这种材料的潜力，它可以对现实生活中的临床需求产生影响，从而改善病人的生活。
文献信息
Graphene oxide scaffolds promote functional improvements mediated by scaffold-invading axons in thoracic transected rats
https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2024.12.031
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