Name: ציפוי גרפן עבור שתלים ביו (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-03-01T13:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 21 s
Description: למדו שיטה לציפוי סגסוגת ניטינול בגרפן לשיפור תאימות דם בשתלים ביו-רפואיים באמצעות התאבכות אדים כימית והעברת שכבות. השיטה משפרת משמעותית את תאימות התאים והמורפולוגיה שלהם.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

1. גראפן ציפוי של NiTi <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דגימות גרפן השתמשו במחקר זה גדלו על מצעי נחושת (Cu) בשיטת השיקוע הכימית, ומשם הועברו ל4.5 2 מצעי מ&quot;מ NiTi. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Cu שקפים (1 סנטימטר x 1 סנטימטר) הונחו ב1 פנימה צינור תנור קוורץ ומחומם ל 1000 מעלות צלזיוס בנוכחות של 50 SCCM של H 2 ו450 SCCM של אר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מתאן הבא (1 ו 4 SCCM) הוכנס לתנור בספיקות שונות למשך 20-30 דקות. הדגימות לבסוף מקוררות לטמפרטורת חדר תחת זורם H 2, אר וCH 4. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בשלב הבא, foils Cu היו מצופה ספין עם PMMA (מדולל עם anisole 4%) ב4000 סל&quot;ד ואחרי טיפול בחום למשך 5 דקות ב 150 ° C. גראפן מצורף PMMA שכבה הושג בתחריט רדיד Cu באמצעות Transene Inc, CE-100 איכול, ולאחר מכן שטיפה ב10% HCl ומים מיוננים למשך 10 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שלamples הועברו לNiTi מצעים (4.5 מ&quot;מ 2) וannealed ב450 ° C באר (300 SCCM) וH 2 (700 SCCM) עבור 2 שעות להסיר PMMA. לבסוף, המצעים נשטפו עם אצטון להמסת PMMA השיורים להשיג מדגם GR-NiTi. Monochromator צורם משולש Dilor XY שמש לאפיון המייקר ראמאן (באמצעות אובייקטיבי 100X) של כל NiTisamples GR-עם עירור 514.5 nm מאר + ליזר יון. </li></ol> 2. רעילות במבחנה של GR-NiTi תאי האנדותל אב עורקי עכברוש (תא היישום Inc,) היו בתרבית תאים בשקופית ג&#39;לטין מצופית 8. לבדיקת גדילת התאים, הטהורה וGR-NiTisubstrates הוצבו בבארות ללא כל ציפוי ג&#39;לטין. תמונות מיקרוסקופ אלקטרונים סורקות התקבלו באמצעות היטאצ&#39;י S-4800 SEM. בנוסף, תאי שריר חלק אב עורקי חולדות גם גדלו בCellBind צלחות 96-כן קבוצת ביקורת (Corning) בDuשל lbecco שינוי הנשר בינוני (ATCC). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבדיקת כדאיויות תא, תאים (תאי שריר הן האנדותל וחלקים) נזרעו ב10 5 תאים / היטב בבארות המכילות NiTi הטהור, 1 SCCM או 4 SCCM GR-NiTi מצעים, שם SCCM האמור מתאים לזרימה מתאן משמשת צמיחת CVD של גראפן. תאים גודל במשך פרק הזמן הרצוי בחממה ב 37 ° C ו 5% CO 2, מחליף תקשורת בכל יום אחר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בנקודת זמן הסיום, תקשורת הוסרה ותקשורת טריה המכילה 0.5 מ&quot;ג / המ&quot;ל thiazolyl הכחול tetrazolium רומיד (או MTT מתקבל מסיגמא) התווספה לכל באר. תאים הודגרו אז עבור 3 שעות נוספות. לבדיקת MTS, תקשורת הוסרה בנקודת הזמן הסופית והוחלפה ב120 μl של פתרון MTS עבודה (96 מימיים תא ראשוני, Promega) ודגר על 3 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בשלב הבא, התקשורת הוסרה בעדינות ו100 מ&quot;ל של dimethylsulfoxide (סיגמא) התווסף לכל באר. לאחר allo10 דקים &#39;אגף לגבישי MTT לפזר, הפתרון הועבר לצלחת גם אחרת. לבדיקת MTS, לא dimethylsulfoxide נוסף לבארות. תוכן גם הועברו לצלחת חדשה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ספיגה הוקראה ב490 ננומטר וכדאיות האחוזים נקבעה על ידי נרמול ספיגה לספיגה הממוצעת של מדגם NiTi והטהור. לפחות חמש חזרות נעשו עבור כל סוג מדגם. </li></ol> 3. מחקרי מיקרוסקופיה confocal של מורפולוגיה סלולרית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור הדמית confocal של תאי שריר חלק אב עורקי חולדות, מצעים הונחו בשקופית 8-קאמרית (Thermo Scientific). התאים נזרעו ב25,000 תאים / קאמרית וטופחו במשך 3 ימים על 37 מעלות צלזיוס ו 5% CO 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תאים היו קבועים במצע עם פורמלין 4% בפוספט נאגר מלוח במשך 20 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Permeabilized עם 0.1% Triton-X עבור 1 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תקטין היה מוכתם בAlexa פלואוריד 488 phalloidin (יףטכנולוגיות ה). 100 μl של 488 phalloidin alexafluor ב200 יחידות / מ&quot;ל ​​במתנול התווסף ל1.9 מ&quot;ל של פוספט נאגר מלוח. תאים הוכתמו 250 μl של 488 phalloidin alexafluor עבור 45 דקות ולאחר מכן שטפו פעמים עם פוספט נאגר מלוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גרעינים היו רכובים עם מדיום הרכבת ניאון VectaShield מכיל DAPI (וקטור מעבדות). תמונות confocal נאספו באמצעות ניקון Confocal של TI. תא זרע עם תאים ללא כל מצע שמש כביקורת. </li></ol> 4. חלבון מחקרי ספיחה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מידות מצע נמדדו עם מחוגה לפני תחילת ניסויי ספיחת החלבונים. שלוש מדידות נלקחו מכל צד של הדגימות כ המרובעות והממוצע כדי לקבל את האורך ורוחב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כל דגימה, NiTi וטהור, ו1sccm 4sccm GR-NiTiwere מודגרות עם 1 מ&quot;ג / מיליליטר אלבומין בנאגר מלוח פוספט (PBS) או 1 מ&quot;ג / המ&quot;ל פיברינוגן ב PBS בחדר temperature עבור 3 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דגימות זהות אוחדו בצינור microcentrifuge עם 200 μl של צמצום חיץ מדגם והרתיחו למשך 5 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דוגמאות אז דוללו בטריס / גליצין / SDS חיץ (Bio-Rad) ולרוץ דרך 4-15% ג&#39;ל אלקטרופורזה polyacrylamide טריס (Bio-Rad) ב 90 V עבור 100 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ג&#39;לי אז הוכתם SYPRO אדום. דלל אדום פתרון SYPRO (טכנולוגיות חיים) מלאה ב1:5,000 ב% חומצה 7.5 v / v אצטית. כתם ג&#39;ל ל60 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ג&#39;לי תמונה באמצעות Flourchem SP (אלפא Innotech). עצמת פלורסנט כומתה באמצעות תוכנת ImageJ. עוצמת ניאון מכל מדגם הייתה נירמול של השטח הכולל של מצע ופיברינוגן הספיחה הייתה בהשוואה לספיחת אלבומין. </li></ol> 5. מערבי סופג לביטוי חלבון <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כתם מערבי בוצע לנתח תקטין מוחלט בתאי שריר חלק אב עורקי חולדות. תאים נזרעו ב10,000 תאים / מצע ב96-wצלחת ell. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תאים גודל במשך שלושה ימים לפני הוצאת תקשורת. חלבון סה&quot;כ הופק באמצעות חיץ Ripa והסטנדרטי BCA assay (Lamda) בוצע לכמת חלבון כולל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דגימות דוללו לאותו הריכוז בRipa ולאחר מכן מבושל בחיץ מדגם הפחתה למשך 5 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חלבונים הופרדו על ידי 4-15% ג&#39;ל polyacrylamide טריס באמצעות אלקטרופורזה ב 90 V עבור 100 דקות. חלבון סטנדרטי קליידוסקופ (Bio-Rad) שמש להערכת משקל מולקולרי חלבון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חלבונים הועברו לקרום PVDF וחסמו עם 1% פתרון חלב יבש ללא שומן (Bio-Rad). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תקטין סה&quot;כ היה מתויג עם נוגדן אנטי עכברוש יקטין ארנב (סיגמא). BM chemiluminescent ערכה (רוש) שמשה לאיתור הנוגדן הראשוני. קרומים שצלמו באמצעות FlourChem SP הדמית ציוד ועוצמת ניאון נמדדה באמצעות תוכנת ImageJ. עוצמת ניאון הייתה מנורמלת על ידי השוואה לפריstine NiTisample. </li></ol>

<ol><li>Roy, R. K., Lee, K. -R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomedical+applications+of+diamond-like+carbon+coatings%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Materials+Research+Part+B-Applied+Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Biomedical applications of diamond-like carbon coatings: A review.</a> Journal of Biomedical Materials Research Part B-Applied Biomaterials. 83 B (1), 72-84 (2007).</li>
<li>Shah, A. K., Sinha, R. K., Hickok, N. J., Tuan, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-resolution+morphometric+analysis+of+human+osteoblastic+cell+adhesion+on+clinically+relevant+orthopedic+alloys%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">High-resolution morphometric analysis of human osteoblastic cell adhesion on clinically relevant orthopedic alloys.</a> Bone. 24 (5), 499-506 (1999).</li>
<li>Huang, N., Yang, P., Leng, Y. X., Chen, J. Y., Sun, H., Wang, J., Wang, G. J., Ding, P. D., Xi, T. F., Leng, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hemocompatibility+of+titanium+oxide+films%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Hemocompatibility of titanium oxide films.</a> Biomaterials. 24 (13), 2177-2187 (2003).</li>
<li>Gutensohn, K., Beythien, C., Bau, J., Fenner, T., Grewe, P., Koester, R., Padmanaban, K., Kuehnl, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+analyses+of+diamond-like+carbon+coated+stents%3A+Reduction+of+metal+ion+release%2C+platelet+activation%2C+and+thrombogenicity%5BTitle%5D)+AND+%22Thrombosis+Research%22%5BJournal%5D)">In vitro analyses of diamond-like carbon coated stents: Reduction of metal ion release, platelet activation, and thrombogenicity.</a> Thrombosis Research. 99 (6), 577-585 (2000).</li>
<li>Gillespie, W. J., Frampton, C. M. A., Henderson, R. J., Ryan, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Incidence+of+Cancer+Following+Total+Hip-Replacement%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Bone+and+Joint+Surgery-British+Volume%22%5BJournal%5D)">The Incidence of Cancer Following Total Hip-Replacement.</a> Journal of Bone and Joint Surgery-British Volume. 70 (4), 539-542 (1988).</li>
<li>Sperling, C., Schweiss, R. B., Streller, U., Werner, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+hemocompatibility+of+self-assembled+monolayers+displaying+various+functional+groups%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">In vitro hemocompatibility of self-assembled monolayers displaying various functional groups.</a> Biomaterials. 26 (33), 6547-6557 (2005).</li>
<li>Mikhalovska, L. I., Santin, M., Denyer, S. P., Lloyd, A. W., Teer, D. G., Field, S., Mikhalovsky, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fibrinogen+adsorption+and+platelet+adhesion+to+metal+and+carbon+coatings%5BTitle%5D)+AND+%22Thrombosis+and+Haemostasis%22%5BJournal%5D)">Fibrinogen adsorption and platelet adhesion to metal and carbon coatings.</a> Thrombosis and Haemostasis. 92 (5), 1032-1039 (2004).</li>
<li>Airoldi, F., Colombo, A., Tavano, D., Stankovic, G., Klugmann, S., Paolillo, V., Bonizzoni, E., Briguori, C., Carlino, M., Montorfano, M., Liistro, F., Castelli, A., Ferrari, A., Sgura, F., Mario, C. D. i <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+diamond-like+carbon-coated+stents+versus+uncoated+stainless+steel+stents+in+coronary+artery+disease%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Comparison of diamond-like carbon-coated stents versus uncoated stainless steel stents in coronary artery disease.</a> American Journal of Cardiology. 93 (4), 474-477 (2004).</li>
<li>Allen, M., Myer, B., Rushton, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+and+in+vivo+investigations+into+the+biocompatibility+of+diamond-like+carbon+%28DLC%29+coatings+for+orthopedic+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Materials+Research%22%5BJournal%5D)">In vitro and in vivo investigations into the biocompatibility of diamond-like carbon (DLC) coatings for orthopedic applications.</a> Journal of Biomedical Materials Research. 58 (3), 319-328 (2001).</li>
<li>Butter, R., Allen, M., Chandra, L., Lettington, A. H., Rushton, N. In-vitro Studies of DLC Coatings with Silicon Intermediate Layer. Diamond and Related Materials. 4 (5-6), 857-861 (1995).</li>
<li>Dearnaley, G., Arps, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomedical+applications+of+diamond-like+carbon+%28DLC%29+coatings%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Surface+%26+Coatings+Technology%22%5BJournal%5D)">Biomedical applications of diamond-like carbon (DLC) coatings: A review.</a> Surface & Coatings Technology. 200 (7), 2518-2524 (2005).</li>
<li>Dorner-Reisel, A., Schurer, C., Nischan, C., Seidel, O., Muller, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diamond-like+carbon%3A+alteration+of+the+biological+acceptance+due+to+Ca-O+incorporation%5BTitle%5D)+AND+%22Thin+Solid+Films%22%5BJournal%5D)">Diamond-like carbon: alteration of the biological acceptance due to Ca-O incorporation.</a> Thin Solid Films. 420, 263-268 (2002).</li>
<li>Dowling, D. P., Kola, P. V., Donnelly, K., Kelly, T. C., Brumitt, K., Lloyd, L., Eloy, R., Therin, M., Weill, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+diamond-like+carbon-coated+orthopaedic+implants%5BTitle%5D)+AND+%22Diamond+and+Related+Materials%22%5BJournal%5D)">Evaluation of diamond-like carbon-coated orthopaedic implants.</a> Diamond and Related Materials. 6 (2-4), 390-393 (1997).</li>
<li>Grill, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diamond-like+carbon+coatings+as+biocompatible+materials+-+an+overview%5BTitle%5D)+AND+%22Diamond+and+Related+Materials%22%5BJournal%5D)">Diamond-like carbon coatings as biocompatible materials - an overview.</a> Diamond and Related Materials. 12 (2), 166-170 (2003).</li>
<li>Hauert, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+modified+DLC+coatings+for+biological+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Diamond+and+Related+Materials%22%5BJournal%5D)">A review of modified DLC coatings for biological applications.</a> Diamond and Related Materials. 12 (3-7), 583-589 (2003).</li>
<li>Windecker, S., Mayer, I., De Pasquale, G., Maier, W., Dirsch, O., De Groot, P., Wu, Y. P., Noll, G., Leskosek, B., Meier, B., Hess, O. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Working+Grp+Novel+Surface%2C+C.%2C+Stent+coating+with+titanium-nitride-oxide+for+reduction+of+neointimal+hyperplasia%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Working Grp Novel Surface, C., Stent coating with titanium-nitride-oxide for reduction of neointimal hyperplasia.</a> Circulation. 104 (8), 928-933 (2001).</li>
<li>Zhang, F., Zheng, Z. H., Chen, Y., Liu, X. G., Chen, A. Q., Jiang, Z. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+investigation+of+blood+compatibility+of+titanium+oxide+films%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Materials+Research%22%5BJournal%5D)">In vivo investigation of blood compatibility of titanium oxide films.</a> Journal of Biomedical Materials Research. 42 (1), 128-133 (1998).</li>
<li>Bolz, A., Schaldach, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Artificial-Heart+Valves+-+Improved+Blood+Compatibility+By+PECVD+a-SiC-H+COATING%5BTitle%5D)+AND+%22Artificial+Organs%22%5BJournal%5D)">Artificial-Heart Valves - Improved Blood Compatibility By PECVD a-SiC-H COATING.</a> Artificial Organs. 14 (4), 260-269 (1990).</li>
<li>Haude, M., Konorza, T. F. M., Kalnins, U., Erglis, A., Saunamaki, K., Glogar, H. D., Grube, E., Gil, R., Serra, A., Richardt, H. G., Sick, P., Erbel, R., Invest, C. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heparin-coated+stent+placement+for+the+treatment+of+stenoses+in+small+coronary+arteries+of+symptomatic+patients%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Heparin-coated stent placement for the treatment of stenoses in small coronary arteries of symptomatic patients.</a> Circulation. 107 (9), 1265-1270 (2003).</li>
<li>Suggs, L. J., Shive, M. S., Garcia, C. A., Anderson, J. M., Mikos, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+cytotoxicity+and+in+vivo+biocompatibility+of+poly%28propylene+fumarate-co-ethylene+glycol%29+hydrogels%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Materials+Research%22%5BJournal%5D)">In vitro cytotoxicity and in vivo biocompatibility of poly(propylene fumarate-co-ethylene glycol) hydrogels.</a> Journal of Biomedical Materials Research. 46 (1), 22-32 (1999).</li>
<li>Clarotti, G., Schue, F., Sledz, J., Benaoumar, A. A., Geckeler, K. E., Orsetti, A., Paleirac, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modification+of+the+biocompatible+and+haemocompatible+properties+of+polymer+substrates+by+plasma-deposited+fluorocarbon+coatings%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Modification of the biocompatible and haemocompatible properties of polymer substrates by plasma-deposited fluorocarbon coatings.</a> Biomaterials. 13 (12), 832-840 (1992).</li>
<li>Gombotz, W. R., Guanghui, W., Horbett, T. A., Hoffman, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protein+adsorption+to+poly%28ethylene+oxide%29+surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Materials+Research%22%5BJournal%5D)">Protein adsorption to poly(ethylene oxide) surfaces.</a> Journal of Biomedical Materials Research. 25 (12), 1547-1562 (1991).</li>
<li>Ishihara, K., Fukumoto, K., Iwasaki, Y., Nakabayashi, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modification+of+polysulfone+with+phospholipid+polymer+for+improvement+of+the+blood+compatibility.+Part+2.+Protein+adsorption+and+platelet+adhesion%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Modification of polysulfone with phospholipid polymer for improvement of the blood compatibility. Part 2. Protein adsorption and platelet adhesion.</a> Biomaterials. 20 (17), 1553-1559 (1999).</li>
<li>Jung, N., Kim, B., Crowther, A. C., Kim, N., Nuckolls, C., Brus, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+Reflectivity+and+Raman+Scattering+in+Few-Layer-Thick+Graphene+Highly+Doped+by+K+and+Rb%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Optical Reflectivity and Raman Scattering in Few-Layer-Thick Graphene Highly Doped by K and Rb.</a> ACS Nano. 5 (7), 5708-5716 (2011).</li>
<li>Rao, A. M., Eklund, P. C., Bandow, S., Thess, A., Smalley, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence+for+charge+transfer+in+doped+carbon+nanotube+bundles+from+Raman+scattering%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Evidence for charge transfer in doped carbon nanotube bundles from Raman scattering.</a> Nature. 388 (6639), 257-259 (1997).</li>
<li>Bunch, J. S., Verbridge, S. S., Alden, J. S., vander Zande, A. M., Parpia, J. M., Craighead, H. G., McEuen, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impermeable+atomic+membranes+from+graphene+sheets%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Impermeable atomic membranes from graphene sheets.</a> Nano Letters. 8 (8), 2458-2462 (2008).</li>
<li>Chen, S., Brown, L., Levendorf, M., Cai, W., Ju, S. -Y., Edgeworth, J., Li, X., Magnuson, C. W., Velamakanni, A., Piner, R. D., Kang, J., Park, J., Ruoff, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxidation+Resistance+of+Graphene-Coated+Cu+and+Cu%2FNi+Alloy%5BTitle%5D)+AND+%22Acs+Nano%22%5BJournal%5D)">Oxidation Resistance of Graphene-Coated Cu and Cu/Ni Alloy.</a> Acs Nano. 5 (2), 1321-1327 (2011).</li>
</ol>

אין ניגודי האינטרסים הכריזו.

Biocompatibility וcytotoxicity: התצהיר הכימי האדים (CVD) השיטה הניבו דגימות גראפן polycrystalline שחיקו גרגרים גבישיים Cu, כפי שמוצגים באיור 1 א. אנחנו עובדים ספקטרוסקופיית ראמאן כדי לאשר את קיומו של גרפן monolayer (מעטי שכבה) על 1 SCCM (4 SCCM) דגימות (ראה איור 1b). ברור, 1 SCCM (4 SCCM) דגימות מפגינות הלהקה מעידה על monolayer &#39;החזק (יחסית חלש) G (מעטי שכבה) גראפן. האיור 1c מראה כוח מיקרוסקופיה תמונה אטומית (AFM) של ...

בשלושת העשורים האחרונים היינו עדים לגילוי טיפולי חומרים מבוססי רומן ומכשירים לטיפול במחלה ואבחון. חומרי סגסוגת רומן כגון Nitinol (NiTi) ונירוסטה משמשים לעתים קרובות בייצור ביו שתל בשל התכונות המכאניות המעולות שלהם. 1-3 עם זאת, אתגרים רבים להישאר בשל cytotoxicity החומרים אקסוגני, ביו וחמו תאימות. האופי המתכתי של תוצאות סגסוגות אלה בעניים ביו וhemocompatibility בשל שטיפת מתכת, חוסר הידבקות תא, התפשטות, ופקק כאשר הוא בא במגע עם דם זורם (כגון צנתרים, שתלי כלי דם, סטנטים כלי דם, מסתמי לב מלאכותי וכו &#39;.). 1, 4, 5 האינטראקציה של חלבונים או תאי חיים עם פני שטח השתל יכולה לגרום לתגובה חיסונית חזקה והמפל שהתפתח בתגובות ביוכימיות עלולות להשפיע לרעה על תפקודו של המכשיר. לכן, הוא pertinאף אוזן גרון כדי להשיג שליטה על יחסי הגומלין בין השתלים ביו והסביבה הביולוגית סביבתה. שינוי פני שטח לעתים קרובות מועסק כדי להפחית או למנוע התגובה הפיזיולוגית השלילית שמקורו בחומר השתל. משטח ציפוי אידיאלי צפוי להיות גבוה כוח הידבקות, אדישות כימית, חלקות גבוהות, וחמו וbiocompatibility טוב. בעבר, חומרים רבים, ביניהם פחם, כמו יהלומים (DLC), SiC, פח, דוד 2 וחומרים פולימריים רבים נבדק כציפוי פני שטח שתל יו תואם. 1, 6-23 עם זאת, חומרים אלה עדיין לא מצליחין לעמוד בכל הקריטריונים הפונקציונליים לציפוי פני שטח שתל מתאים. הגילוי של שכבה עבה של אטום הפחמן 2 sp, המכונה גרפן, פתח דלתות לפיתוח חומרים רבים תכליתיים חדשים. גראפן הוא צפוי להיות מועמד אידיאלי לציפוי פני שטח שתל שכן היאהוא אדיש מבחינה כימית, אטומי חלק ועמיד מאוד. במכתב זה, אנו חוקרים את הכדאיות של גרפן כציפוי לשתלים ביו. המחקרים שלנו מראים שNitinol המצופה גרפן (GR-NiTi) עונה על כל הקריטריונים הפונקציונליים, ובנוסף תומכים בשריר חלק מצוין וצמיחת תאי אנדותל שהובילה לשגשוג של תאים טובים יותר. כמו כן, אנו מוצאים שספיחת אלבומין על GR-NiTi גבוהה מפיברינוגן. חשוב לציין, (אני) המדידות ספקטרוסקופיות המפורטות שלנו אשרו את חוסר העברת תשלום בין גרפן ופיברינוגן טוען כי ציפוי גרפן מעכב את הפעלת טסיות דם על ידי שתלים, (ii) ציפוי גרפן אינו מפגין כל משמעותי ברעילות מבחנה לשורות תאי שריר האנדותל וחלקות המאשרות biocompatibility, וכן (iii) ציפויי גראפן הוא אינרטי מבחינה כימית, עמידים ובלתי חדירים בסביבה זורמת דם. אלה חמו ונכסים ביולוגיים, יחד עם st הגבוהrength, אדישות כימית ועמידות, לדקלם ציפוי גרפן כציפוי משטח אידיאלי.

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td></td><td></td><td></td><td> מגיב </td></tr><tr><td> של Dulbecco שינוי הנשר הבינוני </td><td> ATCC </td><td> 30-2002 </td><td></td></tr><tr><td> Thiazolyl הכחול tetrazolium רומיד </td><td> סיגמה אולדריץ </td><td> M2128 </td><td></td></tr><tr><td> 96 assay CellTiter מימי אחד פתרון תא ההתפשטות (MTS) </td><td> Promega </td><td> G3582 </td><td></td></tr><tr><td> sulfoxide דימתיל </td><td> סיגמה אולדריץ </td><td> D8418 </td><td></td></tr><tr><td> 36.5% פורמלדהיד </td><td> סיגמה אולדריץ </td><td> F8775 </td><td></td></tr><tr><td> טריטון X-100 </td><td> סיגמה אולדריץ </td><td> T8787 </td><td></td></tr><tr><td> Alexafluor 488 phalloidin </td><td> חי טכנולוגיות </td><td> A12379 </td><td></td></tr><tr><td> VECTASHIELD הרכבה בינונית עם DAPאני </td><td> מעבדות וקטור </td><td> H-1200 </td><td></td></tr><tr><td> אדם אלבומין </td><td> סיגמה אולדריץ </td><td> A9511 </td><td></td></tr><tr><td> פיברינוגן האנושי </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> טריס / גליצין / SDS </td><td> Bio-Rad </td><td> 161-0732 </td><td></td></tr><tr><td> ג&#39;ל המוכן טריס-HCl ג&#39;ל </td><td> Bio-Rad </td><td> 161-1158 </td><td></td></tr><tr><td> חומצה אצטית </td><td> סיגמה אולדריץ </td><td> 45726 </td><td></td></tr><tr><td> SYPRO אדום </td><td> חי טכנולוגיות </td><td> S-6653 </td><td></td></tr><tr><td> assay BCA חלבון נמוך </td><td> Lamda יוטק </td><td> G1003 </td><td></td></tr><tr><td> Precision פלוס תקן קלידוסקופ חלבון </td><td> Bio-Rad </td><td> 161-0375 </td><td></td></tr><tr><td> Immun-כתם PVDF קרום </td><td> Bio-Rad </td><td> 162-0177 </td><td></td></tr><tr><td> סופג חלב חוסם כיתה ללא שומן יבש </td><td> Bio-Rad </td><td> 170-6404XTU </td><td></td></tr><tr><td> נוגדן אנטי תקטין מיוצר בארנב </td><td> סיגמה אולדריץ </td><td> A2066 </td><td></td></tr><tr><td> ערכת BM Chemiluminescence מערבית סופגת (עכבר / ארנב) </td><td> רוש יישומי מדע </td><td> 11520709001 </td><td></td></tr><tr><td> Ripa חיץ </td><td> סיגמה אולדריץ </td><td> R0278 </td><td></td></tr><tr><td> NiTi (51% ניקל, 49% טי) </td><td> אלפא-Aesar </td><td> 44953 </td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> ציוד </td></tr><tr><td> HORIBA JobinYvon </td><td> ראמאן ספקטרומטר </td><td> Dilor XY 98 </td><td></td></tr><tr><td> ניקון </td><td> מיקרוסקופ confocal </td><td> מיקרוסקופ Eclipse TI </td><td></td></tr&gt; <tr><td> Thermoscientific </td><td> צלחת קורא </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Bio-Rad </td><td> אספקת חשמל </td><td> 164-5050 </td><td> ספק כוח בסיסי PowerPac </td></tr><tr><td> Bio-Rad </td><td> תא אלקטרופורזה </td><td> 165-8004 </td><td> תא מיני הפרוטאי טטרה </td></tr><tr><td> Bio-Rad </td><td> קלטת בעל ג&#39;ל </td><td> 170-3931 </td><td> קלטת בעל ג&#39;ל מיני </td></tr></tbody></table>

ציפוי גרפן עבור שתלים ביו

Graphene Coatings for Biomedical Implants

גרפן אטומי חלק כמו ציפוי פני שטח יש לו פוטנציאל לשיפור תכונות שתל. זה מדגים שיטה לציפוי Nitinol סגסוגות עם שכבות עבות ננומטרים של גרפן ליישומים כחומר תומכן. גראפן היה גדל על מצעי נחושת באמצעות שיקוע כימי ולאחר מכן העביר על Nitinol מצעים. על מנת להבין איך ציפוי גרפן יכול לשנות את התגובה ביולוגית, כדאיויות תא של תאי אב עורקי חולדות אנדותל ותאי שריר חלק אב עורקי חולדות נחקרו. יתר על כן, ההשפעה של ציפויי גראפן על הידבקות תא ומורפולוגיה נבדקה עם ניאון מיקרוסקופיה confocal. תאים הוכתמו לאקטין וגרעינים, והיו הבדלים בולטים בין דגימות Nitinol טהורות בהשוואה לדגימות גרפן מצופים. ביטוי יקטין סה&quot;כ מתאי שריר חלק אב עורקי חולדות נמצא באמצעות כתם מערבי. מאפייני חלבון ספיחה, אינדיקטור לthrombogenicity פוטנציאל, Wפה נקבע לפיברינוגן אלבומין ועם ג&#39;ל אלקטרופורזה. יתר על כן, העברת התשלום מפיברינוגן למצע הייתה להסיק באמצעות ספקטרוסקופיית ראמאן. נמצא כי ציפוי גרפן על Nitinol מצעים עמד בדרישות הפונקציונליות לחומר סטנט ושפר את התגובה הביולוגית לעומת Nitinol ללא ציפוי. לפיכך, Nitinol גרפן המצופה הוא מועמד קיימא לחומר תומכן.

<html><img src="/files/ftp_upload/50276/50276fig1.jpg" alt="איור 1"/> . איור 1 CVD גרפן) גדל polycrystalline על Cu foils מחק את הגרגרים גבישיים המתכת (סרגל קנה מידה: 10 מיקרומטר). ב) ספקטרום ראמאן של SCCM 1 (4 SCCM) גרפן מראה האופי של גרפן שכהוכן monolayer המציין הלהקה האינטנסיבי (יחסית חלש) G (מעטי שכבה). ג) תמונת מיקרוסקופ כוח אטומי של גרפן הועבר לNiTi מראה חספוס של ~ 5 ננומטר. סרגל קנה מידה = 500 ננומט...

גראפן מציע פוטנציאל כחומר ציפוי לשתלים ביו. במחקר זה אנו מדגימים שיטה לציפוי Nitinol סגסוגות עם שכבות עבות ננומטרים של גרפן ולקבוע כיצד גרפן עשוי להשפיע על תגובת שתל.

Atomically smooth graphene as a surface coating has potential to improve implant properties. This demonstrates a method for coating nitinol alloys with ...

המטרה הכללית של נוהל זה היא להדגים שיטה לציפוי סגסוגת ניטינול (nitinol), שהיא סגסוגת מתכתית עם זיכרון צורה, בגרפן על מנת לשפר את התאימות ההמודינמית (hemo compatibility) של חומרי שתלים הבאים במגע עם דם. זאת מושגים תחילה על ידי גידול גרפן על רקילי נחושת באמצעות שיקוע אשורה כימית (chemical vapor deposition). השלב השני הוא תעיקה של רקילי הנחושת והעברת הגרפן שהוכן למצעי ניטינול.בשלב הבא, תשמשות התשתיות של ניטינול מצופות גרפן לתרבית של תאי אנדותל ותאי שריר חלק. כדי לכמת את התאימות לסביבה התאית (cyto compatibility), בדיקה נוספת היא בדיקת תאימות דם (hemo compatibility) על ידי קידוד של שני חלבונים, פיברינוגן ואלבומין, על גבי תשתיות הניטינול מצופות הגרפן. לבסוף, נעשה שימוש בספקטרוסקופיית מיקרו-ראמן, מיקרוסקופיה קונפוקלית, בדיקות ציטוטוקסיות in vitro וניתוח חלבונים ב-SDS page כדי להראות ציפוי גרפן מוצלח, מורפולוגיה משופרת של התאים, חיוניות תאים משופרת ותאימות דם טובה יותר.היתרון המרכזי של טכניקה זו, או של טכניקות קיימות כגון ציפוי פולימרי, הוא שציפויי גרפן הם עמידים ביותר ועמידים בפני קורוזיה. ההשלכות של טכניקה זו משתרעות על שיפור מקורי של טכנולוגיות סטנטים, שכן התכונות החומריות המובנות של הגרפן צפויות להפחית ספיגה של חלבונים ולהפחית את הפעלת גורמי קרישה כתוצאה משינוי קונפורמציוני של חלבונים.

graphene-coatings-for-biomedical-implants

Research

JoVE Journal

Bioengineering

הנדסה ביולוגית

מתוארת שיטת מיקרו-מערך בעלת תפוקה גבוהה לזיהוי פולימרים המפחיתים את קשירת פני השטח של חיידקים במכשירים רפואיים.

זיהוי תפוקה גבוהה של חיידקים פולימרים דוחה עבור אביזרים ומכשור רפואי

השילוב של חלקיקים מוליכים, כגון nanoplatelets גרפן, לתוך חומרים מרוכבים סיב זכוכית יוצר רשת חשמל פנימית למתח רגישה. כאן, שיטות שונות כדי להשיג חיישני זן מבוססים על התוספת של גרפן nanoplatelets לתוך המטריצה ​​אפוקסי או כציפוי על בד זכוכית מוצע.

חישה מבוססת עומס על מחוזק חומרים מרוכבים Multiscale עם גראפן Nanoplatelets

במסמך זה, אנו מציגים עבור התרבות תלת-ממד של עכברוש פרוטוקול תאי המוח-derived עכשיו, דונלד, לרבות האסטרוציטים, מיקרוגלייה oligodendrocytes להפוך. נדגים התרבות התא הראשי, סינתזה הידרוג חומצה היאלורונית methacrylated (חמה), HAMAphoto-הפילמור ותא כימוס, דוגמת עיבוד עבור הדמיה מיקרוסקופית אלקטרונים קונאפוקלית של סריקה.

שיפור תרבויות הידרוג 3D של תאי גליה העיקרי עבור במבחנה דוגמנות של Neuroinflammation

כאן, אנו מציגים פרוטוקול להרכבת polyhedrons מבוססי גראפן תלת-ממד באמצעות אוריגמי דמוי עצמי קיפול.

ייצור Polyhedrons מבוססי גראפן תלת מימדי באמצעות אוריגמי דמוי עצמי מתקפלים

מוצג כאן פרוטוקול לתיוג חלבוני קרום בתאים יונקים וציפוי המדגם עם גרפן למיקרוסקופ אלקטרונים שידור סריקה שלב נוזלי. היציבות של הדגימות נגד הנזק שנגרם על ידי קרינה יכול גם נחקר עם פרוטוקול זה.

מארז גרפן של תאי יונקים קבועים כימית עבור מיקרוסקופאלקטרונים בשלב נוזלי

הפרוטוקול הנוכחי מדגים את הפיתוח של ביוסנסור טרנזיסטור אפקט שדה גרפן מגודר אלקטרוליטים (EGGFET) ויישומו בזיהוי אימונוגלובולין G (IgG) של סמנים ביולוגיים.

פיתוח ופונקציונליזציה של טרנזיסטור שדה-אפקט גרפן מגודר אלקטרוליטים לזיהוי סמנים ביולוגיים

הפרוטוקול הנוכחי מתאר כלים לטיפול במיקרו-אלקטרוניקה תוך-קורטיקלית מישורית של סיליקון במהלך טיפולים לשינוי פני השטח באמצעות תצהיר גז ותגובות תמיסה מימיות. ההרכבה של הרכיבים המשמשים לטיפול במכשירים לאורך ההליך מוסברת בפירוט.

כלים לטיפול בפני השטח של מיקרואלקטרודות תוך-קורטיקליות תוך-קורטיקליות מסיליקון

בכתב יד זה, אנו מדגימים את ההכנה של ביודיו הידרוג'ל ביו-היברידי המכיל גרפן לשימוש בהנדסת רקמות היקפיות. באמצעות חומר ביו-היברידי תלת-ממדי זה, מבוצע פרוטוקול ההתמיינות העצבית של תאי גזע. זה יכול להיות צעד חשוב בהבאת ביו-חומרים דומים למרפאה.

הכנה ואפיון של ביו-דיו הידרוג'ל ביו-היברידי תלת-ממדי מבוסס גרפן לנוירו-הנדסה היקפית

ננו-קומפוזיטים חדשניים של ננו-ננו-חלקיקי גרפן והידרוקסיאפטיט הוכנו באמצעות סינתזה של שלב התמיסה. בני כלאיים אלה כאשר הם מועסקים בפיגומים ביו-אקטיביים יכולים להציג יישומים פוטנציאליים בהנדסת רקמות והתחדשות עצם.

סינתזה של ננו-קומפוזיטים של גרפן-הידרוקסיאפטיט לשימוש פוטנציאלי בהנדסת רקמות עצם

כאן, אנו מציגים תחמוצת גרפן/נחושת (GO/Cu) ננו-מרוכבים כננו-חומר אנטיבקטריאלי. היעילות האנטי-בקטריאלית של ננו-מרוכבים GO/Cu הוערכה הן כנגד חיידקים גראם-חיוביים והן נגד חיידקים גראם-שליליים עמידים לאנטיביוטיקה.

ייצור תחמוצת גרפן אנטיבקטריאלית/ננו-מרוכבים נחושת

למדו שיטה לציפוי סגסוגת ניטינול בגרפן לשיפור תאימות דם בשתלים ביו-רפואיים באמצעות התאבכות אדים כימית והעברת שכבות. השיטה משפרת משמעותית את תאימות התאים והמורפולוגיה שלהם.

ציפוי גרפן עבור שתלים ביו

גלה סרטונים נוספים