Enhanced Differentiation of Human Neural Stem Cells into Neurons on Graphene

Adv. Mater. Article first published online: 8 AUG 2011, doi: 10.1002/adma.201101503. [Epub ahead of print]

본 연구에서는, 그래핀(graphene) 표면 위에서 신경줄기세포(neural stem cell)를 분화시키면, 신경세포(neuron)로 분화하는 비율이 증가한다는 것을 최초로 확인하였다. 신경줄기세포는 중추신경계를 구성하는 신경계의 여러가지 세포로 분화할 수 있는데, 뇌질환 치료에 사용하기 위해서는 아교세포(glia)보다는 신경으로 분화시키는 것이 특히 중요하다.
홍승훈 교수 연구팀은, 그래핀 기판 위에서 신경줄기세포가 분화하는 과정에서 세포의 흡착이 오랫동안 안정적으로 유지되고, 신경으로 분화하는 비율이 향상되는 것을 확인하였고, 마이크로어레이 실험을 통해 그 메커니즘을 규명하였다. 또한, 이렇게 분화된 신경을 그래핀 전극으로 전기적으로 자극시켜, 이에 따른 세포 내 칼슘이온의 증가를 세포 이미징을 통해 확인함으로써, 그래핀 투명 전극과 신경간에 신호 전달이 가능함을 보여주었다.
본 연구 결과는, 앞으로 신경공학과 재생의학 분야에서의 그래핀의 다양한 응용 가능성을 열어줄 것으로 기대된다.

* Highlighted in Materials Views, “Graphene is the Brainy Choice for Stem-Cell Growth” http://www.materialsviews.com/details/news/1313063/Graphene_is_the_Brainy_Choice_for_Stem-Cell_Growth.html