最近在一篇文章发表在开放获取期刊聚合物,研究人员讨论了接口的开发基于laser-structured阵列碳纳米管与白蛋白的电刺激心脏细胞生长。
研究:接口基于Laser-Structured阵列碳纳米管与白蛋白的电刺激心脏细胞生长。图片来源:picmedical / Shutterstock.com
背景
生物医学研究正在与生物相容性材料在特定的生产品质。欧洲杯足球竞彩碳纳米管(CNT)是一种独一无二的材料,允许大量增加导电性,同时保持生物相容性。心血管疾病(CVD)的治疗,目前世界上死亡的主要原因,是一个关键的使用的导电nanointerfaces生物医学。
同时,涂层多壁碳纳米管(MWCNT)数组与合适的生物相容性的聚合物可以促进细胞存活,促进生理过渡到一个更软的人体组织表面硬碳管的表面。白蛋白,一个关键的运输蛋白存在于血液供应大量的营养细胞,是一种理想的聚合物。
纳米管创建联系激光的影响下,形成导电网络。然而,很难创建一个包含碳纳米管均匀分布均匀液体色散。在这种情况下,方法包括初始纳米管的使用将呼吁生成平面纳米复合材料具有均匀分布的纳米管系统。
导电接口的制造过程。图片来源:法夫里,G et al .,聚合物
关于这项研究
在这项研究中,作者讨论了发展纳米阵列MWCNT的生物聚合物(白蛋白)层增强生物相容性。通过使用一个沉积方法,一层液体白蛋白色散喷洒在制造MWCNT数组。纳秒脉冲激光辐射映射在λ= 1064 nm的近红外线光谱范围是用于创建这些纳米结构。
团队提出了一个方法,导电材料的形成来源于垂直MWCNT数组密集分布在硅衬底区域。欧洲杯足球竞彩垂直阵列与白蛋白涂布和暴露于激光生成生物高聚物材料在纳米管之间的连接。欧洲杯足球竞彩
研究人员利用能量色散光谱、电子显微镜和拉曼光谱的形态学检查准备材料。欧洲杯足球竞彩激光辐射的能量密度的影响纳米材料形状和导电性。准备纳米颗粒作为接口的适用性的电刺激心脏和结缔组织细胞的生长是演示了使用既欧洲杯猜球平台定的安装。
扫描电镜(a, b)和透射电镜(c)MWCNT的图像数组在Si衬底激光照射前后的能量密度0.013 J /厘米2(d)。绿色椭圆显示过渡地区有更多的缺陷区域相比,没有缺陷的纳米管框架的一部分。纳米管具有约束力的区域用绿色突出显示。图片来源:法夫里,G et al .,聚合物
观察
细胞密度的500毫米2得到的控制样本,这相当于fibroblast-coated基质的典型值。控制相比,细胞密度增加non-stimulated和刺激非结构化数组和达成价值740毫米2和2050毫米2,分别。导电性增加超过两倍,当受到激光的能量密度0.015 J /厘米2并达成值为215.8±10 S / m。后的电导率降低了辐射能量密度增加到0.017 J /厘米2。
的能量密度0.015 J /厘米2决心足够MWCNT结构。结构效应发生在生产白蛋白的碳碳键矩阵,同时发生的形成碳纳米管的细胞结构。它导致纳米管有缺陷减少,以拉曼光谱。此外,激光器构建MWCNT数组的导电性增加到215.8±10 S / m含有白蛋白逾三倍。细胞的接口与系统基于培养板电刺激,导致细胞增殖增加。
plasma-enhanced化学汽相淀积的过程从气相硅衬底被用来改变生物相容性的纳米结构阵列的热合。利用纳秒脉冲激光能量在近红外区域的光谱,纳米结构被修改生成MWCNT数组中白蛋白的形状矩阵的同时,纳米管互相连着。是可行的减少有缺陷的管道通过使用激光疗法,就是明证拉曼光谱数据。
纳米管和白蛋白的最佳比例的样本,以及纳米管连接处的形成和细胞结构,确定使用扫描电子显微镜(SEM)的辐射能量密度值0.015 J /厘米2。相比初始MWCNT阵列电导的100.7±2 S / m,拟议的结构增加了逾3倍的导电性和获得的一个值215.8±10 S / m。
荧光显微镜图像的例子在硅基质成纤维细胞细胞培养24小时体外非结构化(a, e)和laser-structured(b、c、f, g)MWCNT数组与BSA固定化(eg)和不(两者)电刺激和控制样品(h d)。酒吧的规模(a, b, d-f h)是200µm,(c、g)这是50µm。示意图的成纤维细胞生长在硅基板中使用的各种条件实验(我)。在酒吧的值(j)代表生活细胞的总数平均在几个领域的大小850µm×850µm(0.7225毫米2)。结果从三个图片为每个类型的三种不同的样本统计的平均条件;n = 9。图片来源:法夫里,G et al .,聚合物
结论
在结论,本研究讨论了开发系统的电刺激的细胞。提出设置被用来刺激和调查的影响不同定制的表面电刺激成纤维细胞和心肌细胞。对于这两种类型的细胞培养,电刺激导致细胞增殖率明显增多的结构化数组。
作者建议laser-structured MWCNT数组与生物高聚物白蛋白涂层为生物电子学设备可以是一个有用的工具,改善细胞实验,和潜在的生物医学应用,如心脏移植和生物传感器。他们还提到,MWCNT laser-structured数组与生物聚合物是一种很有前途的材料广泛的生物应用。
源
法夫里,G。家长地位,。同时,M。,等。基于Laser-Structured接口与白蛋白的碳纳米管阵列的电刺激心脏细胞生长。聚合物14 (9)1866 (2022)。https://www.mdpi.com/2073-4360/14/9/1866
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