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將二維單原子層石墨烯組裝成三維宏觀結構是石墨烯走向實際應用的途徑之一。三維石墨烯的特性與其結構和尺寸緊密聯(lián)系，控制制備三維石墨烯的結構和尺寸，不僅能夠有效調(diào)控其性質(zhì)，以滿足不同應用需求，而且為更好地理解石墨烯在不同領域的作用機理提供了機會。

　　中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所納米-生物界面重點實驗室程國勝團隊在率先研制三維石墨烯神經(jīng)支架基礎上(Scientific Reports, 2013, 3, 1604)，對三維石墨烯的細胞效應進行了較為深入研究。研究發(fā)現(xiàn)小膠質(zhì)細胞可以在三維石墨烯上很好地生長，并且在用脂多糖(LPS)誘導小膠質(zhì)細胞過度激活的神經(jīng)炎癥模型下，三維石墨烯能夠限制小膠質(zhì)細胞的變形，同時抑制炎癥因子相關的蛋白酶表達，從而抑制炎癥因子的產(chǎn)生(Biomaterials, 2014, 35, 6930;Biomaterials, 2013，34, 6402)。進一步收集小膠質(zhì)細胞在不同材料上培養(yǎng)的培養(yǎng)基，即形成條件培養(yǎng)基，發(fā)現(xiàn)在三維石墨烯條件下的培養(yǎng)基對神經(jīng)干細胞遷移行為有顯著增強影效應，探索導致神經(jīng)干細胞遷移能力變化的信號通路和分子機制。
 

　　最近，該團隊成員成功實現(xiàn)了三維石墨烯支架的可控制備，為神經(jīng)干細胞“量身定制”了一套合適的支架材料，使其更接近體內(nèi)的微環(huán)境?！断冗M功能材料》以內(nèi)封面形式報道了該團隊的最新進展。該團隊利用微納加工的可控性，采用光刻、電鍍、退火、化學氣相沉積等過程獲得了形狀和尺寸均一的三維石墨烯。該三維可控石墨烯的骨架和孔隙尺寸能夠在10μm至50μm之間可調(diào)，骨架之間堆疊可以設計為45°和90°。采用這種方法設計的三維石墨烯不僅為三維石墨烯神經(jīng)支架的按需設計提供了契機，而且在柔性電極和超級電容器等方面展現(xiàn)出了重要的潛在應用。相關結果發(fā)表在同期Adv. Funct. Mater. (2015, 25, 6165)。
 

　　該研究得到了科技部“973”項目、國家自然科學基金委國際合作項目資助。并得到蘇州納米所測試和加工平臺的技術支持。