將二維單原子層石墨烯組裝成三維宏觀結(jié)構(gòu)是石墨烯走向?qū)嶋H應用的途徑之一。三維石墨烯的特性與其結(jié)構(gòu)和尺寸緊密聯(lián)系，控制制備三維石墨烯的結(jié)構(gòu)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(lǐng)域的作用機理提供了機會。

　　中國科學院蘇州納米技術(shù)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(chǔ)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(guān)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。《先進功能材料》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(guān)結(jié)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(shù)支持。