施万细胞就是一个例子。它们在轴突周围形成鞘，轴突是携带电脉冲的神经细胞的尾状部分。它们促进那些轴突的再生。它们分泌促进神经细胞健康的物质。
换句话说，它们对于希望再生神经细胞的研究人员非常有用，特别是周围神经细胞，脑外和脊髓细胞。
但Schwann细胞很难得到有用的数字。
因此，研究人员一直在研究现成的和无争议的间充质干细胞(也称骨髓基质干细胞，可以形成骨，软骨和脂肪细胞)，并使用化学过程来转变它们，或者正如研究人员所说，将它们分化为施万细胞。但这是一个艰难的，一步一步的，昂贵的过程。
爱荷华州立大学的研究人员正在探索他们希望将这些干细胞转化为类似雪旺氏细胞的更好方法。他们开发了一种纳米技术，使用喷墨打印机打印多层石墨烯电路，并使用激光来处理和改善这些电路的表面结构和导电性。
结果表明，间充质干细胞在经处理的电路凸起，粗糙和3-D纳米结构上粘附并生长良好。加入小剂量电 - 100毫伏，每天10分钟，持续15天 - 干细胞成为施万细胞样细胞。
研究人员的研究结果发表在科学期刊Advanced Healthcare Materials的封面上。乔纳森克劳森是爱荷华州机械工程助理教授，也是美国能源部艾姆斯实验室的助理，是第一作者。Suprem Das，机械工程博士后研究员和Ames实验室助理; Metin Uz是化学和生物工程的博士后研究员，也是第一作者。
该项目得到了Roy J. Carver慈善信托基金，美国陆军医学研究和装备司令部，爱荷华州立工程学院，机械工程系以及Surya Mallapragada举办的化学和生物工程学院Carol Vohs Johnson主席的资助。 ，Anson Marston工程杰出教授，Ames实验室的合伙人和论文的共同作者。
“这项技术可以为分离干细胞提供更好的方法，”Uz说。“这里有巨大的潜力。”
根据研究报告，电刺激是非常有效的，将85%的干细胞区分为施万样细胞，而标准化学过程则为75%。电分化细胞每毫升神经生长因子也产生80纳克，而化学处理细胞则为每毫升55毫微克。
研究人员报告说，这些结果可能会改变人体内神经损伤的治疗方法。
“这些结果有助于为体内周围神经再生铺平道路，其中柔性石墨烯电极可以与损伤部位相符并为神经细胞再生提供紧密的电刺激，”研究人员在他们的研究结果摘要中写道。
该论文报道了使用电刺激将干细胞分化为施万细胞样细胞的几个优点:
废除化学处理的艰巨步骤
通过消除对昂贵的神经生长因子的需求来降低成本,通过精确的电刺激可能增加对干细胞分化的控制并创建一个低维护，人工框架的神经损伤修复。
使其全部工作的关键是克劳森研究实验室开发的石墨烯喷墨印刷工艺。该工艺利用石墨烯的奇妙材料特性 - 它是电和热的良导体，它强大，稳定和生物相容 - 生产低成本，灵活，甚至可穿戴的电子产品。
但是存在一个问题:一旦印刷了石墨烯电子电路，就必须对它们进行处理以提高导电性。这通常意味着高温或化学品。两者都可能损坏柔性印刷表面，包括塑料薄膜或纸张。
克劳森和他的研究小组通过开发计算机控制的激光技术解决了这个问题，该技术选择性地照射喷墨印刷的氧化石墨烯。该处理去除了油墨粘合剂并将石墨烯氧化物还原为石墨烯 - 将数百万个微小的石墨烯薄片物理缝合在一起。该过程使电导率提高了一千倍以上。
Claussen的纳米工程师团队开发印刷石墨烯技术和Mallapragada的神经再生化学工程师团队的合作始于校园内的一些非正式谈话。
这导致了在印刷石墨烯上生长干细胞然后进行电刺激实验的实验尝试。
“我们知道这将是一个非常好的电刺激平台，”达斯说。“但我们不知道它会区分这些细胞。”
但是现在已经有了，研究人员说有新的可能性可以考虑。例如，该技术有朝一日可用于制造可溶解或可吸收的神经再生材料，这些材料可通过外科手术放置在人体内，不需要再次手术切除。
