студент Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники», факультет электроники и компьютерных технологий, Зеленоград, Россия E-mail: Natalia93Zhurbinagmail.com.

Исследование биосовместимости и биодеградации наноуглеродных материалов для пластики связок коленного сустава
Журбина Н.Н., Курилова У.Е.
Студент, студент
Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники», факультет электроники и компьютерных технологий, Зеленоград, Россия
E-mail: [email protected]

Перспективным направлением тканевой инженерии в последнее время является получение биосовместимых материалов, способных использоваться в качестве имплантатов или биосовместимых покрытий имплантатов различных тканей и органов человека. Такие материалы должны быть биосовместимыми, способными разлагаться на нетоксичные продукты и выводиться из организма, а также иметь необходимые механические характеристики.
В данной работе описывается способ изготовления и исследования биологических свойств композитных материалов на основе углеродных нанотрубок (УНТ) и бычьего сывороточного альбумина (БСА), которые могут быть использованы в качестве покрытия для улучшения структурных и биологических характеристик имплантатов связок коленного сустава. Композитный материал получен путем лазерного выпаривания водной составляющей дисперсии УНТ и БСА. Благодаря электропроводности, нанотрубки способны под действием внешнего поля лазерного излучения образовывать каркас, поддерживающий рост клеток и обеспечивающий пористую, прочную структуру материала. Наноуглеродная дисперсия наносилась ультразвуковым методом на синтетическую ткань, представляющую собой сплетение волокон из полиэтилентерефталата, и обрабатывалась лазерным излучением с длиной волны 810 нм и мощностью 4 Вт.
Для исследования взаимодействия полученного материала со средой организма была измерена скорость деградации экспериментальных образцов в растворе хлорида натрия (0,9 мас.%). Ппроведен анализ изменения массы композитных материалов в зависимости от времени. Установлено, что наноуглеродные материалы, полученные лазерным методом, теряют не более 10 % массы за 10 дней. Такая скорость деградации может свидетельствовать о способности материала выполнять функции каркаса для роста клеток и регенерации биологических тканей.
Для оценки биосовместимости материала исследовался рост клеток на его поверхности методом растровой электронной микроскопии (РЭМ). На образцы были высажены фибробласты эмбриона человека, которые затем инкубировались в CO2 термостате при 37(С. Через 3, 24, 48, 72 часа образцы извлекались из термостата, и производилась фиксация клеток 2,5 % раствором глютарового альдегида. Образцы с зафиксированными клетками исследовались на микроскопе FEI Helios NanoLab 650. Образец закреплялся на алюминиевом столике проводящей углеродной клейкой лентой для стекания заряда. Исследования проводились в условиях высокого вакуума при ускоряющем напряжении электронной колонны 5 кВ и токе электронного зонда 50 пА.
Изображения, полученные с помощью микроскопа, демонстрируют рост, вытягивание и распластывание клеток на поверхности образцов с течением времени. Через 72 часа клетки заполнили всю поверхность образца. При большом увеличении четко видны ядра, ядрышки и отростки клеток, имеющие правильную структуру.
Таким образом, РЭМ изображения клеток доказывают, что наноуглеродные материалы, полученные лазерным методом, не оказывают отрицательного воздействия на живые объекты и могут быть использованы для покрытия имплантатов соединительных тканей, таких, как связки коленного сустава.
Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (соглашение № 14.575.21.0089, RFMEFI57514X0089).
Default Paragraph Font Table Normal
No List*

Приложенные файлы

  • doc 21743279
    Размер файла: 32 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий