平台的核心是先在静电纺丝聚乳酸-己内酯(PLCL)纤维膜上,用喷墨打印氧化石墨烯/生长因子前驱体墨水,再用抗坏血酸还原,形成rGO/生长因子微图案。研究团队用该平台筛选了打印层数、喷嘴配置和电场强度,并以带宽保真度、连续性、过喷率和表观电导率结合神经细胞响应作为评价指标。结果显示,4层双喷嘴条件打印的核心条带宽度为204.8微米,接近设计的200微米,连续性94.5%,过喷率0.50%,表观电导率0.432 ± 0.038 S/cm,约为10层条件的78.8%。
在PC-12细胞培养中,150 mV/cm直流电刺激与比无电刺激或300 mV/cm条件下更多的βIII-微管蛋白阳性神经突起样生长和排列相关,第21天每视野总突起长度达19,060 ± 2,417微米。背根神经节神经元沿打印轨道延伸出排列整齐的TUJ1阳性突起,S16雪旺细胞在神经调节蛋白-1/rGO图案化基底上在相同刺激条件下扩展。RT-qPCR和免疫印迹显示,150 mV/cm条件下神经元再生相关和雪旺细胞相关标志物水平高于未刺激或更高场强条件。研究团队认为,该平台可用于在体外评估打印参数以及拓扑、电学和生化线索对神经细胞行为的影响。