石墨烯在神经重建中的应用原理主要涉及到其优异的电学、力学特性以及生物相容性，通过不同的技术应用，如生物传感器、电刺激等，来促进神经细胞的生长和分化。
石墨烯作为一种碳的同素异形体，具有优异的光学、电学、力学特性，这些特性使其在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有广泛的应用前景。特别是在生物医学领域，石墨烯的透明性和高载流子迁移率等特点，使其成为制备生物传感器和电信号记录设备的理想材料。例如，石墨烯场效应晶体管可以通过在石墨烯表面进行相应的修饰，以提高生物相容性和灵敏度，从而特异性识别某种分子或物质。这种修饰后的石墨烯可以用于制备60通道石墨烯微电极阵列，用于记录大鼠胚胎分离的神经细胞电生理活动，或者在小鼠初级海马神经元上记录神经信号。此外，石墨烯的透明性结合倒置光学显微镜，可以用于观察细胞的光学特征，进一步促进了对神经细胞生长和分化的研究。
在干细胞研究和神经再生方面，石墨烯也被证明是一种有效的工具。例如，通过使用石墨烯作为无线电刺激响应型支架材料，可以调控神经干细胞的行为，为治疗神经系统疾病提供了新的策略。此外，利用电磁感应理论，通过旋转磁场使石墨烯基纳米材料切割磁感线产生的磁-电耦合效应，可以在没有外接导线的情况下实现干细胞向神经细胞的分化，这种无导线模式对干细胞进行电刺激的方法对临床神经修复具有重要意义。
综上所述，石墨烯在神经重建中的应用原理主要依赖于其优异的电学和力学特性，以及良好的生物相容性。通过不同的技术应用，如生物传感器、电刺激等，石墨烯能够促进神经细胞的生长和分化，为神经系统的修复和再生提供了新的可能。
德克萨斯大学研究人员创建了生物兼容晶体管，模拟大脑信号，可以用来制造脑光计算机，实现大脑植入物或神经通路重建。这些晶体管由石墨烯制成，比硅更适合与脑组织连接，需要的能量更少，可以提高设备效果。通过这些晶体管，研究人员希望实现人工智能软件功能，并增强人脑，实现与大脑并肩运行的人工智能。
嵴柱中嵴髓神经束类似于集束数据线，按照理论如果脑机接口实现可以通过石墨烯信号采集到体外数据计算整合再输出信号通过另一端石墨烯接口传导电信号。
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