基于电导MXene的微网格在仿生透明质酸基支架中的3D打印引导并增强神经修复应用中的电刺激。

这篇论文主要探讨了MXene-PCL复合材料在神经再生中的应用，特别是其在促进轴突生长和电刺激（ES）传递方面的潜力。以下是对论文的详细总结：

1. 引言与背景

论文首先介绍了MXene材料的特性，特别是其高导电性和生物相容性，使其成为神经再生研究中的理想候选材料。MXene是一种二维材料，具有优异的导电性能和化学稳定性，适合用于长时间的生物医学应用。研究的目标是开发一种能够促进神经细胞生长的导电支架，并通过电刺激增强其再生能力。

2. 材料与方法

2.1 MXene合成

MXene是通过对Ti3AlC2 MAX相粉末进行化学蚀刻制备的。使用9M HCl和LiF进行处理，以去除多余的金属并形成多层的Ti3C2Tx MXene。随后，通过离心和涡旋混合将其分散成单层片状结构。

2.2 复合材料制备

将PCL（聚己内酯）薄膜浸涂在MXene墨水中，形成导电的MXene-PCL复合材料。为了提高MXene与PCL表面的粘附性，PCL薄膜首先用NAOH处理以提高其亲水性。

2.3 微纤维支架制造

使用**熔融电写（MEW）**技术制造微纤维支架，设计了不同纤维间距的矩形结构，以优化支架的导电性和机械性能。

3. 结果与讨论

3.1 MXene的特性

通过**扫描电子显微镜（SEM）和能量色散X射线光谱（EDX）**分析，确认了MXene的二维片状结构和高导电性（约10,800 ± 200 S/cm）。这些特性使其成为理想的导电材料。

3.2 生物相容性

在生物相容性测试中，MXene-PCL复合材料表现出良好的神经细胞相容性。神经元在该材料上展示了良好的生长和轴突延伸，表明其非细胞毒性。微胶质细胞和星形胶质细胞在材料表面也表现出良好的增殖和活性。

3.3 电刺激与轴突生长

研究表明，MXene微纤维支架在电刺激下显著促进了轴突的生长。支架的导电性和微纤维的空间组织对电刺激的效果有显著影响。特别是，750 μm间距的支架在促进轴突生长方面表现最佳。

4. 结论

论文总结了MXene-PCL复合材料在神经再生中的潜力，特别是在电刺激下促进轴突生长的能力。研究表明，导电微纤维支架不仅提高了电刺激的传递效率，还通过优化的空间结构提供了物理线索，促进了神经细胞的生长和再生。

术语解释

• MXene：一种由MAX相材料通过化学蚀刻制备的二维材料，具有高导电性和化学稳定性。
• PCL（聚己内酯）：一种生物降解性聚合物，常用于生物医学应用。
• 熔融电写（MEW）：一种3D打印技术，用于制造具有高分辨率和精确结构的微纤维支架。
• 电刺激（ES）：通过电流刺激细胞以促进生长和再生的技术。

这项研究为开发新型神经再生材料提供了重要的基础，展示了MXene-PCL复合材料在生物医学领域的广阔应用前景。