Name: Revestimentos de grafeno para implantes biomédicos (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-03-01T13:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 21 s
Description: Aprenda a revestir ligas de nitinol com grafeno para melhorar a hemo compatibilidade em implantes biomédicos. Este método utiliza deposição por vapor químico e cultura celular para avaliar viabilidade.

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1. Graphene revestimento de NiTi <ol><li> As amostras de grafeno utilizados neste estudo foram cultivadas em cobre (Cu) substratos que utilizam a técnica de deposição química de vapor, e, posteriormente, transferidos para 4,5 mm 2 substratos de NiTi. </li><li> Cu folhas (1 cm x 1 cm) foram colocadas num forno de tubo de 1 polegada de quartzo e aquecidos a 1000 ° C, na presença de 50 sccm de H 2 e 450 sccm de Ar. </li><li> Metano, seguinte (1 e 4 sccm) foi introduzido na fornalha a taxas de fluxo diferentes para 20-30 min. As amostras foram finalmente arrefecida até à temperatura ambiente sob fluxo de H 2, Ar e CH 4. </li><li> Em seguida, as lâminas foram spin-Cu revestido com PMMA (diluído com anisol a 4%) a 4000 rpm, seguido por um tratamento pelo calor durante 5 minutos a 150 ° C. Graphene anexado a camada de PMMA foi obtida por decapagem da folha de Cu utilizando Transene Inc., CE-100 ácido, e subsequente lavagem com HCl a 10% e água desionizada durante 10 min. </li><li> A splos foram transferidas para substratos de NiTi (4,5 mm 2) e recozida a 450 ° C em Ar (300 sccm) e H 2 (700 sccm) durante 2 horas para remover o PMMA. Por fim, os substratos foram lavados com acetona, para dissolver o PMMA residual para obter a amostra de Gr-NiTi. A Dilor XY monocromador grating triplo foi usado para a caracterização de micro-Raman (utilizando objectivo 100X) de todos os NiTisamples Gr-excitação com a 514,5 nm de um laser de iões de Ar +. </li></ol> 2. Toxicidade In Vitro de Gr-NiTi As células endoteliais da aorta de rato (Cell aplicação Inc.,) foram cultivadas em um revestimento de gelatina de slides câmaras 8. Para testar o crescimento celular, como novo e Gr-NiTisubstrates foram colocadas em poços sem qualquer revestimento de gelatina. As imagens de microscopia electrónica de digitalização foram obtidos utilizando um Hitachi S-4800 SEM. Além disso, o rato células musculares lisas da aorta foram também cultivadas em Cellbind placas de 96 poços, como um grupo de controlo (Corning) em DuModified lbecco de Eagle Médium (ATCC). <ol><li> Para testar a viabilidade das células, as células (células do músculo liso e endoteliais ambos) foram semeadas a 10 5 células / poço em poços contendo NiTi pristine, 1 sccm ou 4 sccm Gr-NiTi substratos, onde a sccm indicado corresponde ao fluxo de metano usada no DCV crescimento de grafeno. As células foram cultivadas durante o período de tempo desejado em uma incubadora a 37 ° C e 5% de CO 2, a troca de meio todos os outros dias. </li><li> No ponto de tempo final, o meio foi removido e meio fresco contendo 0,5 mg / ml de brometo de tetrazólio de azul de tiazolilo (MTT, ou obtidos a partir de Sigma) foram adicionados a cada poço. As células foram então incubadas durante mais 3 horas adicionais. Para o ensaio de MTS, o meio foi removido no ponto de tempo final, e substituído por 120 ul de solução de trabalho MTS (Cell aquoso 96 Tier, Promega) e incubado durante 3 h. </li><li> Em seguida, o meio foi suavemente removido e 100 ml de dimetilsulf óxido (Sigma) foi adicionado a cada poço. Após alloasa 10 min para os cristais de MTT para dissolver, a solução foi transferida para outro prato de poço. Para o ensaio de MTS, não dimetilsulfóxido foi adicionada aos poços. Conteúdo do poço foram transferidas para uma nova placa. </li><li> A absorvância foi lida a 490 nm e a viabilidade percentual foi determinada através da normalização da absorvância a absorvância média da amostra de NiTi intocada. Pelo menos, cinco repetições foram feitas para cada tipo de amostra. </li></ol> 3. Estudos de microscopia confocal da morfologia das células <ol><li> Para imagem confocal de ratos células do músculo liso da aorta, os substratos foram colocados em uma corrediça 8-câmara (Thermo Scientific). As células foram semeadas a 25000 células / câmara e incubou-se durante 3 dias a 37 ° C e 5% CO 2. </li><li> As células foram fixadas no substrato com formaldeído a 4% em solução salina tamponada com fosfato durante 20 minutos. </li><li> Permeabilizadas com 0,1% de Triton-X, durante 1 min. </li><li> Actina foi corado com Alexa Fluor 488 faloidina (LIFTecnologias e). 100 ul de alexafluor faloidina 488 a 200 unidades / ml de metanol foi adicionado a 1,9 ml de solução salina tamponada com fosfato. As células foram coradas com 250 ul de alexafluor faloidina 488 durante 45 minutos e depois lavadas duas vezes com solução salina tamponada com fosfato. </li><li> Os núcleos foram montados com Vectashield meio fluorescente de montagem contendo DAPI (Vector Laboratories). Imagens confocal foram coletados com uma Nikon Confocal TI. Uma câmara com células, sem qualquer substrato foi utilizado como controlo. </li></ol> 4. A adsorção da proteína Estudos <ol><li> Dimensões de substratos foram medidos com compassos antes de iniciar os experimentos de adsorção de proteínas. Foram feitas três medições para cada um dos lados das amostras de aproximadamente quadradas, com uma média para obter o comprimento e largura. </li><li> Cada uma das amostras, como novo NiTi, e 1sccm 4sccm Gr-NiTiwere incubadas com 1 mg / ml de albumina em tampão fosfato salino (PBS) ou 1 mg / ml em PBS de fibrinogénio no quarto temperatura durante 3 hr. </li><li> Iguais amostras foram combinados num tubo de microcentrífuga com 200 jil de tampão de amostra de redução e fervida durante 5 min. </li><li> As amostras foram então diluídas em tampão Tris / glicina / SDS (Bio-Rad) e executado através de um gel de 4-15% de poliacrilamida de electroforese Tris (Bio-Rad) a 90 V durante 100 min. </li><li> Os géis foram corados com Vermelho Sypro. Diluir Sypro Red solução stock (Life Technologies) a 1:5.000 em ácido 7,5% v / v ácido acético. Stain géis durante 60 minutos. </li><li> Géis de imagem utilizando uma Flourchem SP (Alpha Innotech). Intensidade de fluorescência foi quantificada utilizando o software ImageJ. A intensidade de fluorescência de cada amostra foi normalizada pela área total do substrato e do fibrinogénio adsorvido em comparação com a adsorção de albumina. </li></ol> 5. Western Blotting para Protein Expression <ol><li> Western blot foi realizada para analisar a actina total em ratos células do músculo liso da aorta. As células foram semeadas a 10000 células / substrato em um 96-wplaca ell. </li><li> As células foram cultivadas por três dias antes de retirar mídia. A proteína total foi extraída com tampão RIPA e um padrão de ensaio BCA (Lamda) foi realizada para quantificar a proteína total. </li><li> As amostras foram diluídas para a mesma concentração em RIPA e então fervidos em tampão de amostra de uma redução de 5 min. </li><li> As proteínas foram separadas por um gel de poliacrilamida a 4-15% Tris por electroforese a 90 V durante 100 min. Um caleidoscópio de proteína padrão (Bio-Rad) foi utilizada para avaliar o peso molecular da proteína. </li><li> As proteínas foram transferidas para uma membrana de PVDF e bloqueada com uma solução de 1% de matéria seca não gorda de leite (Bio-Rad). </li><li> Actina total foi marcado com um anticorpo de coelho anti-actina de rato (Sigma). A BM kit de quimioluminescência (Roche) foi utilizado para detectar o anticorpo primário. As membranas foram fotografadas usando FlourChem SP equipamento de imagiologia e intensidade de fluorescência foi medida utilizando o software ImageJ. A intensidade de fluorescência foi normalizado por comparação com o pristine NiTisample. </li></ol>

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</ol>

Não há conflitos de interesse declarados.

Biocompatibilidade e citotoxicidade: A deposição de vapor químico (CVD) método rendeu amostras policristalinas grafeno que imitavam grãos de cristal de Cu, como mostrado na Figura 1A. Nós empregamos espectroscopia Raman para confirmar a presença de monocamada de grafeno (camadas poucos) em 1 sccm (4 sccm) amostras (ver Figura 1b). Claramente, uma SCCM (4 sccm) amostras exibem faixa indicativa de monocamada intensa (relativamente mais fraca) G &#39;(camada poucos) grafeno. <stro...

As últimas três décadas têm testemunhado a descoberta de novos materiais baseados em terapias e dispositivos para tratamento de doenças e diagnósticos. Novos materiais de liga, tais como o nitinol (NiTi) e aço inoxidável são frequentemente utilizadas na fabricação de implantes biomédicos, devido às suas propriedades mecânicas superiores. 1-3 No entanto, vários desafios permanecem devido à citotoxicidade de material exógeno, bio e hemo-compatibilidade. A natureza metálica destes resultados ligas pobres em bio-hemocompatibilidade e devido à lixiviação de metais pesados, à falta de adesão celular, proliferação e trombose quando entra em contacto com o sangue que flui (por exemplo, cateteres, enxertos de vasos sanguíneos, stents vasculares, válvulas cardíacas artificiais etc.). 1, 4, 5 A interacção de proteínas ou células vivas com a superfície do implante pode conduzir a uma forte resposta imunológica e a consequente cascata de reacções bioquímicas podem afectar negativamente a funcionalidade do dispositivo. Portanto, é pertinent para conseguir o controle sobre as interações entre os implantes biomédicos e seu ambiente circundante biológica. A modificação da superfície é frequentemente utilizado para reduzir ou evitar a resposta fisiológica adversa de origem a partir do material de implante. Uma superfície de revestimento ideal deverá ter a força de aderência elevada, inércia química, suavidade elevada e bom hemo-e biocompatibilidade. Anteriormente, vários materiais, incluindo carbono tipo diamante (DLC), SiC, TiN, TiO 2 e muitos materiais poliméricos têm sido testados como bio-compatíveis revestimentos de superfície do implante. 1, 6-23 No entanto, estes materiais ainda são incapazes de atender a todos os critérios funcionais para um revestimento adequado do implante de superfície. A descoberta do átomo espessa camada de carbono sp 2, conhecido como o grafeno, abriu as portas para o desenvolvimento de novos materiais multifuncionais. Grafeno é esperado para ser um candidato ideal para o revestimento de superfície do implante, uma vez queé quimicamente inerte, atomicamente suave e altamente durável. Nesta Carta, vamos investigar a viabilidade de grafeno como um revestimento de superfície para implantes biomédicos. Os nossos estudos mostram que o nitinol grafeno revestido (Gr-NiTi) cumpre todos os critérios funcionais, e também suporta o músculo liso e excelente crescimento celular endotelial que conduz à proliferação celular melhor. Nós também achamos que a adsorção de albumina de soro na Gr-NiTi é maior do que fibrinogênio. É importante notar que (i) as nossas medições espectroscópicas detalhados confirmou a falta de transferência de carga entre o grafeno e fibrinogénio sugere que o revestimento grafeno inibe a activação de plaquetas por meio de implantes, (ii) revestimento de grafeno não exibem qualquer toxicidade significativa em testes in vitro sobre linhas endoteliais e musculares lisas celulares confirmando sua biocompatibilidade, e (iii) os revestimentos grafeno são quimicamente inerte, resistente e impermeável no fluxo sanguíneo ambiente. Estes hemo-e propriedades biocompatíveis, juntamente com st elevadorength inércia química e durabilidade, tornam revestimentos grafeno como um revestimento de superfície ideal.

<table border="1"><tbody><tr><td></td><td></td><td></td><td> Reagente </td></tr><tr><td> Modified Eagle Médium da Dulbecco </td><td> ATCC </td><td> 30-2002 </td><td></td></tr><tr><td> Azul de tiazolilo tetrazólio </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> M2128 </td><td></td></tr><tr><td> CellTiter 96 Aqueous One solução ensaio de proliferação celular (MTS) </td><td> Promega </td><td> G3582 </td><td></td></tr><tr><td> Dimetilsulfóxido </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> D8418 </td><td></td></tr><tr><td> 36,5% de formaldeído </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> F8775 </td><td></td></tr><tr><td> Triton X-100 </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> T8787 </td><td></td></tr><tr><td> Alexafluor 488 faloidina </td><td> Life Technologies </td><td> A12379 </td><td></td></tr><tr><td> Vectashield meio de montagem com DAPEu </td><td> Vector Laboratories </td><td> H-1200 </td><td></td></tr><tr><td> Albumina de soro humano </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> A9511 </td><td></td></tr><tr><td> O fibrinogénio humano </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Tris / glicina / SDS </td><td> Bio-Rad </td><td> 161-0732 </td><td></td></tr><tr><td> Pronto Gel Gel de Tris-HCl </td><td> Bio-Rad </td><td> 161-1158 </td><td></td></tr><tr><td> Ácido acético </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 45726 </td><td></td></tr><tr><td> Sypro Vermelho </td><td> Life Technologies </td><td> S-6653 </td><td></td></tr><tr><td> Proteína ensaio BCA baixo </td><td> Lamda Biotech </td><td> G1003 </td><td></td></tr><tr><td> Precision Plus Padrão Caleidoscópio Proteína </td><td> Bio-Rad </td><td> 161-0375 </td><td></td></tr><tr><td> Immun-Blot membrana PVDF </td><td> Bio-Rad </td><td> 162-0177 </td><td></td></tr><tr><td> Blotting grau bloqueador de leite seco não gordo </td><td> Bio-Rad </td><td> 170-6404XTU </td><td></td></tr><tr><td> Anti-actina de anticorpos produzidos em coelho </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> A2066 </td><td></td></tr><tr><td> Quimioluminescência BM kit Western Blot (rato / coelho) </td><td> Roche Applied Science </td><td> 11520709001 </td><td></td></tr><tr><td> Tampão RIPA </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> R0278 </td><td></td></tr><tr><td> NiTi (51% Ni, Ti 49%) </td><td> Alfa-Aesar </td><td> 44953 </td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Equipamento </td></tr><tr><td> Horiba JobinYvon </td><td> Raman espectrômetro </td><td> Dilor XY 98 </td><td></td></tr><tr><td> Nikon </td><td> Microscópio confocal </td><td> Eclipse microscópio TI </td><td></td></tr&gt; <tr><td> Thermoscientific </td><td> Leitor de placa </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Bio-Rad </td><td> Fonte de alimentação </td><td> 164-5050 </td><td> PowerPac alimentação básica </td></tr><tr><td> Bio-Rad </td><td> Célula de eletroforese </td><td> 165-8004 </td><td> Mini-PROTEAN célula tetra </td></tr><tr><td> Bio-Rad </td><td> Cassete titular gel </td><td> 170-3931 </td><td> Mini cassete titular gel </td></tr></tbody></table>

revestimentos de grafeno para implantes biomédicos

Graphene Coatings for Biomedical Implants

Grafeno atomicamente lisa como um revestimento de superfície tem um potencial para melhorar as propriedades dos implantes. Isto demonstra um método para revestimento de ligas de nitinol com camadas espessas de grafeno nanômetros para aplicações como material de stent. Graphene foi cultivada em substratos de cobre através da deposição química de vapor e, em seguida, transferido para o nitinol substratos. A fim de compreender como o revestimento de grafeno poderia alterar a resposta biológica, a viabilidade celular das células endoteliais da aorta de rato e aorta de rato nas células musculares lisas foi investigada. Além disso, o efeito de grafeno-revestimentos sobre a adesão celular e morfologia foi analisada por microscopia confocal com fluorescente. As células foram coradas para a actina e núcleos, e houve diferenças perceptíveis entre amostras puras de nitinol em comparação com grafeno amostras revestidas. Expressão da actina total a partir de ratos células do músculo liso da aorta foi encontrada utilizando Western blot. Características adsorção de proteínas, um indicador para trombogenicidade potencial, were determinado para o fibrinogénio e com albumina de soro de electroforese em gel. Além disso, a transferência de carga a partir de fibrinogénio ao substrato foi deduzida utilizando espectroscopia de Raman. Verificou-se que o revestimento de substratos de grafeno em nitinol preencheram os requisitos funcionais de um material de stent e melhorar a resposta biológica em comparação com o nitinol não revestido. Assim, o grafeno revestido nitinol é um candidato viável para um material do stent.

<img src="/files/ftp_upload/50276/50276fig1.jpg" alt="Figura 1"/> . Figura 1 a) DCV grafeno policristalino cultivadas em folhas de Cu imita os grãos de metal de cristal (barra de escala: 10 mm). b) espectro Raman de 1 sccm (4 sccm) grafeno mostra monocamada intensa (relativamente mais fraca) G &#39;banda indicando (camada poucos) a natureza de como preparado grafeno. c) imagem de AFM grafeno transferidos para NiTi mostra uma rugosidade de aproximadamente 5 nm. ...

Graphene oferece um potencial como um material de revestimento para implantes biomédicos. Neste estudo, demonstrar um método para ligas de revestimento de nitinol com camadas de grafeno nanômetro de espessura e determinar como o grafeno pode influenciar a resposta do implante.

Revestimentos de grafeno para implantes biomédicos

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

O objetivo geral deste procedimento é demonstrar um método para revestir a liga metálica com memória de forma nitinol com grafeno, visando melhorar a hemocompatibilidade em materiais de implante que entram em contato com o sangue. Isso é realizado primeiramente cultivando grafeno sobre folhas de cobre utilizando deposição química em fase vapor. O segundo passo consiste em gravar e remover as folhas de cobre e transferir o grafeno previamente preparado para substratos de nitinol.Em seguida, os substratos de nitinol revestidos com grafeno são utilizados para o cultivo de células endoteliais e células musculares lisas. Para quantificar a citocompatibilidade, outro ensaio consiste em avaliar a hemocompatibilidade mediante a imobilização de ambas as proteínas, fibrinogênio e albúmina, nos substratos de nitinol revestidos com grafeno. Por fim, são utilizadas espectroscopia micro-Raman, microscopia confocal, ensaios de citotoxicidade in vitro e análise proteica por eletroforese em gel de poliacrilamida com SDS para demonstrar o revestimento bem-sucedido com grafeno, melhor morfologia celular, maior viabilidade celular e melhor hemocompatibilidade.A principal vantagem dessa técnica ou de técnicas existentes, como revestimento polimérico, é que os revestimentos de grafeno são extremamente duráveis e resistentes à corrosão. As implicações dessa técnica estendem-se à melhoria da tecnologia de stents, pois as propriedades inerentes do material grafeno devem reduzir a absorção de proteínas e diminuir a ativação de fatores de coagulação devido à mudança conformacional das proteínas. Embora este método possa fornecer informações sobre stents de nitinol revestidos com grafeno, ele também pode ser utilizado em outros sistemas, como válvulas cardíacas ou cateteres.Para começar, coloque folhas de cobre de um centímetro por um centímetro em um forno de tubo de quartzo de uma polegada e aqueça até 1000 graus Celsius na presença de 50 SCCM de hidrogênio e 450 SCCM de argônio. Em seguida, introduza de um a quatro SCCM de metano no forno a 1000 graus Celsius em diferentes taxas de fluxo por 20 a 30 minutos. Resfrie as amostras até a temperatura ambiente dentro do forno sob fluxo contínuo de hidrogênio, argônio e metano.Após remover as amostras do forno, corte-as em quadrados de 4,5 milímetros e utilize PMMA diluído com 4% Anole para revestimento por centrifugação das folhas de cobre a 4.000 RPM, seguido por um tratamento térmico de cinco minutos a 150 graus Celsius. Ataque a folha de cobre utilizando a solução gravadora CE 100 até que a folha de cobre seja completamente gravada. Enxágue em ácido clorídrico a 10% por 10 minutos, depois em água desionizada por 10 minutos.Para obter a amostra de grafeno com PMMA, transfira as amostras de grafeno para substratos de nitinol de 4,5 milímetros quadrados. Em seguida, aqueça a 450 graus Celsius em 300 SCCM de argônio e 700 SCCM de hidrogênio por duas horas. Para remover o PMMA, lave finalmente os substratos de nitinol com acetona para dissolver o PMMA residual e obter a amostra de grafeno de níquel-titânio.Para iniciar os testes de toxicidade, adicione substratos de nitinol puro com um SCCM ou quatro SCCM de grafeno a placas de 96 poços, em que o SCCM indicado corresponde ao fluxo de metano utilizado no crescimento do grafeno por deposição química de vapor. Em seguida, semeie células endoteliais aórticas de rato a uma densidade de 10⁵ células por poço em alguns dos poços contendo nitinol puro com um SCCM ou quatro SCCM. Para os substratos de nitinol com grafeno, semeie células musculares lisas aórticas de rato de maneira semelhante em um conjunto diferente de poços.Cultive as células por três ou sete dias em um incubador a 37 graus Celsius e 5% de dióxido de carbono, trocando o meio a cada dois dias. No ponto final, remova o meio dos poços contendo células de músculo liso e adicione meio fresco contendo 0,5 miligramas por mililitro de MTT a cada poço. Incube as células por mais três horas.Em seguida, remova cuidadosamente o meio e adicione 100 microlitros de dimetilsulfóxido a cada poço. Após aguardar 10 minutos para que os cristais de MTT se dissolvam, transfira a solução para outra placa de poços. Para o ensaio MTS, remova o meio dos poços contendo células endoteliais no ponto final do tempo.Substitua por 120 microlitros de solução MTS e incube por três horas. Em seguida, transfira o conteúdo das poças para uma nova placa. Leia a absorbância a 490 nanômetros e determine a viabilidade percentual normalizando a absorbância em relação à absorbância média da amostra de nitinol virgem.Repita este passo pelo menos cinco vezes para cada amostra. Para a imagem confocal de células musculares lisas aórticas de rato, coloque os substratos em uma lâmina de oito câmaras, deixando uma câmara vazia como controle. Em seguida, semeie as células em todas as câmaras com 25.000 células por câmara e incube por três dias a 37 graus Celsius e 5% de dióxido de carbono.Após remover o meio das lâminas, aderir as células ao substrato com formaldeído 4% em tampão PBS por 20 minutos. Lavar com PBS, em seguida permeabilizar com Triton X 0,1% por um minuto. Após a lavagem com PBS, adicionar 100 microlitros da solução LOR 4 88 PHIN a 1,9 mililitros de tampão PBS.Para visualizar a actina, marque as células com 250 microlitros de LOR 4 88 Phin por 45 minutos e, em seguida, lave duas vezes com tampão PBS. A seguir, marque os núcleos com um meio de montagem fluorescente contendo dpi. Colete imagens confocais utilizando um microscópio confocal Nikon ti.Antes de iniciar os experimentos de absorção das proteínas albumina e fibrinogênio, meça as dimensões do substrato com paquímetro. Faça três medições para cada lado das amostras aproximadamente quadradas e calcule a média. Para obter o comprimento e a largura, coloque a amostra de nitinol virgem, a amostra de nitinol com grafeno SCCM e a amostra de nitinol com grafeno SCCM quatro em dois 12.Adicione tampão PBS contendo um miligrama por mililitro de albumina às placas de poços. Adicione temperatura ambiente a uma das placas e incube separadamente por três horas. Incube os três tipos de amostra com tampão PBS contendo um miligrama por mililitro.Fibrinogênio à temperatura ambiente por três horas após lavar as amostras com PBS, combine amostras semelhantes em um tubo microcentrífugo com 200 microlitros de tampão amostral redutor e ferva por cinco minutos. Dilua as amostras numa proporção de um para nove, volume por volume, de tampão T glicina SDS em água desionizada e corra em um gel de eletroforese de poliacrilamida tris a 4-15% a 90 volts por 100 minutos. Dilua a solução estoque de Spro red numa proporção de um para 5.000 em ácido acético a 7,5%.Em seguida, corar os géis por 60 minutos com a solução diluída de spro red. Envolva em papel alumínio para proteger os géis da luz durante a aquisição da imagem em um Fluor chem SP e quantifique a intensidade fluorescente utilizando o software Image J. Em seguida, normalize a intensidade fluorescente de cada amostra pela área total do substrato e compare a absorção de fibrinogênio com a absorção de albúmina.O método de deposição química em fase vapor produziu amostras de grafeno policristalino que imitam os grãos cristalinos de cobre. A espectroscopia Raman foi utilizada para confirmar a presença de grafeno monocamada em amostras de um SCCM e quatro SCCM. A amostra de um SCCM exibe uma banda GPR intensa, indicando a natureza monocamada do grafeno recém-preparado. Em contraste, a amostra de quatro SCCM apresenta uma banda GPR relativamente mais fraca, o que confirma a presença de algumas camadas de grafeno. Aqui é apresentada uma imagem de microscopia de força atômica de grafeno transferido para substratos de nitinol.Medições detalhadas da amostra resultaram em um valor de rugosidade superficial de aproximadamente cinco nanômetros. Apresentam-se aqui imagens de microscopia óptica confocal de células de músculo liso cultivadas sobre lâminas de vidro controladas, substratos de nitinol puro, substratos de nitinol com grafeno em um SCCM e substratos de nitinol com grafeno em quatro SCCM. As células são densas e esféricas em ambas as superfícies de nitinol com grafeno, o que demonstra uma melhor morfologia celular.Os ensaios MTT e MTS demonstram que os substratos de nitinol com grafeno a um e quatro SCCM não apresentam diferença significativa na viabilidade das células musculares lisas em relação ao nitinol virgem. Os ensaios MTS mostram que a viabilidade celular em três dias para as células endoteliais não diferiu significativamente dos controles. As imagens de microscopia eletrônica de varredura revelam que as células endoteliais cultivadas em substratos de nitinol virgem são escassas e alongadas, enquanto apresentam forma elipsoidal e densidade maior nos substratos de nitinol com grafeno a um e quatro SCCM.Esses resultados demonstram que revestimentos de grafeno levam a uma melhor morfologia celular esférica de células endoteliais; as amostras de nitinol com grafeno de um SCCM e quatro SCCM exibem uma relação baixa de fibrinogênio-albumina em comparação com a amostra de nitinol puro, sugerindo uma melhor hemocompatibilidade decorrente do grafeno. A equalização do nível de Fermi é mostrada pelo diagrama de níveis energéticos para o fibrinogênio e pela densidade de estados eletrônicos do grafeno. Uma transferência de elétrons do fibrinogênio para o nitinol com grafeno só é possível a partir dos estados eletrônicos ocupados da molécula de fibrinogênio para estados eletrônicos vazios do nitinol com grafeno no mesmo nível energético.Tanto o grafeno mono quanto o poucas camadas são semimetais à temperatura ambiente, com baixa densidade de elétrons no nível de Fermi, o que resulta em uma fraca transferência de carga da fibrinogênio para o grafeno. O grafeno não apresenta quaisquer alterações na forma ou frequência da banda GB, indicando uma fraca transferência de carga das proteínas plasmáticas. Os picos D convolucionados obtidos a partir do ajuste de curva são mostrados em preto para demonstrar a utilidade e viabilidade do grafeno como revestimento de implante.Uma moeda de cobre revestida com grafeno foi exposta a peróxido de hidrogênio a 5%. A parte revestida com grafeno da moeda permaneceu inalterada, enquanto a parte descoberta foi descolorida pela solução de peróxido de hidrogênio. Além disso, o nitinol com grafeno imerso em ácido nítrico a 70% não apresentou alteração na frequência da banda GB, confirmando que o revestimento de grafeno é extremamente durável.Além disso, o revestimento de grafeno no nitinol com grafeno reduziu a taxa X do cobre subjacente, indicando a impermeabilidade das membranas de grafeno. Após assistir a este vídeo, você deverá ter uma boa compreensão de como transferir grafeno e implantes biomédicos para melhorar sua biocompatibilidade.

graphene-coatings-for-biomedical-implants

Research

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