2022年2月3日，东南大学首席教授柴人杰团队在国际著名期刊ACS Nano（IF 15.881）上在线发表了题为“Conductive Nerve Guidance Conduits Based on Morpho Butterfly Wings for Peripheral Nerve Repair”的研究论文。在本研究中，研究人员开发了基于大蓝闪蝶鳞翅的导电神经导管并探究了其在周围神经损伤修复中的作用。柴人杰教授博士生胡扬楠为本论文第一作者，柴人杰教授为本论文最后通讯作者。
周围神经损伤是一种严重的损伤类型，往往会导致感觉和运动功能的丧失，给患者和社会带来了沉重的医疗和经济负担。人工神经引导导管（NGCs）已成为周围神经再生潜在的替换材料，目前，许多研究人员致力于开发具有物理化学线索的功能化NGCs，以提高周围神经损伤的修复效率。表面拓扑结构作为一种重要的物理线索，在神经组织工程中发挥着重要作用，尤其是对于神经突的延伸和排列。目前的拓扑结构主要包括有序排列的纳米纤维、微通道、微槽和其他微结构，大多通过静电纺丝、模板热交联、相分离等方法制备。虽然这些纳米技术在制造有序结构方面取得了进展，但仍受限于耗时且昂贵的制备方法以及制备过程中使用的试剂或基质成分对神经细胞的可能影响。
本研究中，研究人员使用还原氧化石墨烯（rGO）纳米片和甲基丙烯酸化明胶（GelMA）封装的脑源性神经营养因子（BDNF）修饰大蓝闪蝶鳞翅，开发了一种用于神经修复的导电拓扑支架。大蓝闪蝶鳞翅在光子器件、生物传感、自清洁等领域已显示出潜在的应用价值，近年来，由于其表面精细的微纳结构对于细胞的诱导取向作用而在生物医学领域受到广泛关注。本研究中，研究人员构建了基于大蓝闪蝶鳞翅的导电支架，得益于GelMA水凝胶的生物相容性，rGO的导电性和鳞翅表面的平行纳米脊结构，该导电拓扑支架能够促进PC12细胞和神经干细胞神经突的生长和定向延伸，最终形成有序的神经网络。该导电支架能够通过基于模板的卷曲容易地获得NGCs，在大鼠10 mm坐骨神经缺损模型中，有效促进神经和肌肉的再生以及运动功能的恢复。该研究结果表明，通过整合多种策略，基于蝴蝶鳞翅的多功能NGCs对于周围神经损伤的修复具有潜在的应用价值。
