加州大学圣地亚哥分校桑福德干细胞研究所团队在《自然通讯》发表研究成果，开发出名为"石墨烯介导的光刺激"(GraMOS)的新技术，能够安全有效地促进人类大脑类器官的发育成熟。该技术利用石墨烯的光电特性，将光信号转化为温和电刺激，无需基因改造即可增强神经元连接。

脑类器官作为三维人脑模型，在神经系统疾病研究中具有重要价值，但存在成熟缓慢的限制。GraMOS技术通过石墨烯界面提供非侵入性刺激，模拟真实大脑接收的环境输入。研究显示，定期光刺激可促进类器官形成更强的神经连接和更高级的网络组织，即使在阿尔茨海默病模型中也能观察到功能改善。

该研究共同通讯作者Elena Molokanova博士表示："利用石墨烯和光，我们能够推动神经元形成连接并更快地成熟，而无需传统的光遗传学工具。"技术表现出良好的生物相容性，长期使用未对神经元或类器官结构造成损伤。

研究人员还演示了石墨烯刺激类器官与机器人系统的集成应用。在概念验证实验中，类器官能在50毫秒内对机器人传感器信号作出反应，通过神经模式触发设备行为改变。这项技术为疾病建模、药物测试及脑机接口研究提供了新工具。

更多信息： 《自然通讯》(2025)。期刊信息： 《自然通讯》