所谓的碳纳米管是指直径约为1纳米的空心碳分子，它们极为牢固，且导电性能良好，多年来一直被材料科学家所看好。研究人员现已证实，单壁碳纳米管能把电信号传导给神经细胞，这意味着碳纳米管可被用作神经修复元件(一种用来替换受损神经或缺失神经的装置)与人体之间的电接口。这对于那些希望用纳米管激活或替代眼睛、大脑以及脊髓中神经细胞的患者来说无疑是个好消息。

领导这项研究的是得克萨斯大学医学院感觉及分子神经工程研究室主任托德 · 帕帕斯(Todd Pappas，见上图)，他们在厚厚一层以塑料作基底的碳纳米管上培养老鼠神经细胞。他说，神经细胞并没把碳纳米管当作异物，而是适应得很好(在实验中，碳纳米管吸收一种重要的神经蛋白并形成一层粗糙的组织，神经细胞很容易在其上面生长)。当帕帕斯及赖斯大学的同行们通过这一层材料发送电荷时，神经细胞以自己的电信号(称为动作电位)作出反应，这说明它们收到了信息。

神经修复术的一个应用例子是耳蜗植入，实际上就是利用对声音作出反应并将电信号直接传导给听力严重受损者大脑的电极。与此相类似，神经科学家正在开发视网膜修复术，他们希望恢复失明者的视力。帕帕斯说，神经修复术中常用的电接口是金属电极或镀有金属的硅电极。

如果证明碳纳米管用于人体是安全的话，那么它们将优于传统的电极。金属电极长时间的植入可能会引起炎症，因为人体会把植入物当作异物。除了碳纳米管的强度、柔韧性和导电性等优势以外，它们的表面还可以对细胞友好的分子加以覆盖。

帕帕斯说，研究人员希望碳纳米管可以模仿邻近细胞互相提供的那种支持，尽管目前他们还“尚不清楚细胞需要些什么”。科学家也许会尝试添加一些有利于细胞生长及稳定性的分子。密歇根大学化学工程副教授尼古拉斯 · 科托夫(Nicholas Kotov)说：“需要选出合适的表面改性剂，以便使细胞把碳纳米管看作是自身的一部分。”

科托夫正与帕帕斯一起利用纳米材料开发视网膜植入。科托夫说：“单壁碳纳米管很薄，能与眼睛的活动机制兼容。”黄斑变性这种视网膜中央感光细胞受损的病变是65岁以上年龄者视力丧失的最常见原因。为了医治这种疾病，科托夫和帕帕斯希望用纳米颗粒和碳纳米管的组合来替代感光神经，这些纳米颗粒和碳纳米管能感受光线、把光转变为电信号并把电信号传导给眼睛与大脑之间的通信神经。这些神经在黄斑变性患者身上是完好无损的。科托夫说他的纳米颗粒“甚至能够分辨颜色。”

不过科托夫还是提出了警告，提醒研究人员应该慎重行事，以确保任何基于纳米管的修复术的安全性。研究人员说，尽管碳纳米管看上去是惰性的，从生物学角度来说也是无害的，但它们在人身上的效果如何尚未被实验所证实。

布朗大学材料科学和生物医学工程副教授托马斯 · 韦伯斯特(Thomas Webster)正在进行一些首创性的实验，把碳纳米管植入活体动物。韦伯斯特和韩国延世大学的研究人员把碳纳米管和干细胞溶液注射到老鼠大脑的受伤部位。韦伯斯特说：“要是没有碳纳米管，就会出现干细胞不停留在受伤部位的问题——干细胞会游移到健康组织里。”在他的实验中，纳米管能让干细胞停在某处，它们粗糙的表面和导电性诱使干细胞发育成神经细胞。然而他指出，要弄清楚“纳米材料在完成了这一任务后发生了什么”，或纳米管是否会有长期的毒副作用尚需时日。