2015年3月，“中国脑计划”已获国务院批示，并被列为“事关我国未来发展的重大科技项目”之一。神经组织工程是脑损伤和神经疾病治疗的前瞻性研究，其中如何调控干细胞在支架材料上向神经细胞定向分化是神经组织工程的关键。电刺激被认为是调控干细胞神经分化的有效途径，但常见的电刺激器通常需要体积庞大的外接电源，无法实现植入式或便携式体内电刺激，没有神经修复临床应用意义。

近日，在王中林院士领导下，中科院北京纳米能源与系统研究所在利用纳米发电机刺激干细胞神经分化方面取得了突破性的研究进展。刘宏研究员、李琳琳副研究员和博士生郭伟博等研究人员将摩擦纳米发电机与高电导率的石墨烯复合维纳纤维生物支架相结合，利用摩擦纳米发电机产生的电信号，在没有任何生物和化学诱导的条件下，在石墨烯复合微纳纤维上实现了间充质干细胞向神经细胞高效的定向分化。该工作通过制备体积小、输出高、输出稳定的分离式自驱动的摩擦纳米发电机（TENG），以人脚步驱动的TENG对具有导电性良好的石墨烯基维纳复合纤维上粘附生长的间充质干细胞进行电刺激，成功调控了干细胞向神经元分化。这种自驱动电刺激神经诱导系统的建立提出了全新的神经修复方案，神经伤病人有望在术后肢体功能训练的同时通过可穿戴设备实现自我神经功能的修复，具有广阔的研究和临床应用前景。这一研究工作展示了纳米发电机在自驱动人体组织修复中巨大的应用前景，是继自驱动心脏起搏器之后的纳米发电机生物应用研究的又一个重要突破。

上述研究成果于5月4日在ACS Nano上在线发表（DOI: 10.1021/acsnano.6b00200），李琳琳副研究员（青促会会员）、刘宏研究员和王中林院士为文章的共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、国家顶尖千人计划、中科院青促会的资助。

文章链接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.6b00200