Summary
El grafeno ofrece potencial como un material de recubrimiento para implantes biomédicos. En este estudio hemos demostrado un método para el revestimiento de aleaciones de nitinol con capas nanométricas de grafeno y determinar cómo grafeno puede influir en la respuesta del implante.
Abstract
Grafeno atómicamente lisa como un revestimiento de superficie tiene el potencial de mejorar las propiedades de los implantes. Esto demuestra un método para el revestimiento de aleaciones de nitinol con capas nanométricas de grafeno para aplicaciones como un material de stent. El grafeno se hizo crecer en sustratos de cobre a través de la deposición química de vapor y luego se transfirieron a sustratos nitinol. Con el fin de entender cómo el recubrimiento grafeno podría cambiar la respuesta biológica, la viabilidad celular de las células endoteliales de aorta de rata y células de músculo liso de aorta de rata fue investigado. Además, el efecto de grafeno recubrimientos sobre la adhesión celular y la morfología se examinó con microscopio confocal fluorescente. Las células se tiñeron para la actina y los núcleos, y no había diferencias notables entre prístinas muestras de nitinol en comparación con grafeno recubiertos muestras. La expresión de actina total a partir de células de músculo liso de aorta de rata se encontró mediante Western blot. Adsorción de proteínas características, un indicador para trombogenicidad potencial, were determinado para el fibrinógeno y albúmina de suero con electroforesis en gel. Además, la transferencia de carga a partir de fibrinógeno al sustrato se dedujo utilizando la espectroscopia Raman. Se encontró que el recubrimiento de grafeno en nitinol sustratos cumplen los requisitos funcionales de un material de la endoprótesis y mejorar la respuesta biológica en comparación con sin revestir nitinol. Por lo tanto, el grafeno recubierto nitinol es un candidato viable para un material de stent.
Introduction
Las últimas tres décadas han sido testigos de descubrimiento de nuevos materiales basados en terapias y dispositivos para tratamientos de enfermedades y diagnósticos. Nuevos materiales de aleación tales como el nitinol (NiTi) y acero inoxidable a menudo se utilizan en la fabricación del implante biomédico debido a sus propiedades mecánicas superiores. 1-3 Sin embargo, numerosos desafíos debido a la citotoxicidad material exógeno, bio-y hemo-compatibilidad. La naturaleza metálica de estas aleaciones resultados pobres en bio-y hemocompatibilidad debido a la lixiviación de metales, la falta de adhesión celular, la proliferación, y trombosis cuando entra en contacto con la sangre que fluye (tales como catéteres, injertos de vasos sanguíneos, endoprótesis vasculares, válvulas cardiacas artificiales etc.). 1, 4, 5 La interacción de proteínas o células vivas con la superficie del implante puede dar lugar a una fuerte respuesta inmunológica y el subsiguiente cascada de reacciones bioquímicas pueden afectar negativamente a la funcionalidad del dispositivo. Por lo tanto, se Pertinent para lograr el control sobre las interacciones entre los implantes biomédicos y su entorno circundante biológico. Modificación de la superficie se emplea a menudo para reducir o prevenir la respuesta adversa fisiológico procedente de material del implante. Un recubrimiento de superficie ideal se espera que tenga la fuerza de adhesión alta, inercia química, de alta lisura, y buena hemo-y biocompatibilidad. Anteriormente, numerosos materiales como carbono tipo diamante (DLC), SiC, TiN, TiO 2 y muchos materiales poliméricos han sido probados como bio-compatibles recubrimientos de implantes de superficie. 1, 6-23 Sin embargo, estos materiales son todavía incapaces de cumplir con todos los los criterios funcionales para un recubrimiento de la superficie del implante adecuado.
El descubrimiento del átomo de espesor de capa sp 2 de carbono, conocido como el grafeno, ha abierto las puertas para el desarrollo de nuevos materiales multifuncionales. El grafeno se espera que sea un candidato ideal para el recubrimiento de la superficie del implante, ya queEs químicamente inerte, lisa atómica y de alta durabilidad. En esta carta, se investiga la viabilidad de grafeno como un revestimiento superficial para implantes biomédicos. Nuestros estudios muestran que el grafeno nitinol revestido (Gr-NiTi) cumple con todos los criterios funcionales, y adicionalmente soporta músculo liso excelente y el crecimiento celular endotelial conduce a la proliferación celular mejor. También encontramos que la adsorción de albúmina sérica en Gr-NiTi es más alto que el fibrinógeno. Es importante destacar que, (i) nuestras mediciones espectroscópicas detalladas confirmó la falta de transferencia de carga entre el grafeno y fibrinógeno sugiere que el recubrimiento de grafeno inhibe la activación plaquetaria por los implantes, (ii) los revestimientos de grafeno no presentan ninguna toxicidad significativa en vitro de líneas de células endoteliales y de músculo liso que confirman su biocompatibilidad, y (iii) los revestimientos de grafeno son químicamente inertes, resistentes e impermeables en que fluye la sangre ambiente. Estos hemo-y las propiedades biocompatibles, junto con st altarength, inercia química y durabilidad, hacen que los recubrimientos de grafeno como un recubrimiento superficial ideal.
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Protocol
1. El grafeno recubrimiento de NiTi
- Las muestras de grafeno utilizados en este estudio se cultivaron en cobre (Cu) sustratos utilizando la técnica de deposición química de vapor, y se transfirió posteriormente a 4,5 mm 2 sustratos de NiTi.
- Cu láminas (1 cm x 1 cm) se colocaron en un horno de tubo de 1 pulgada de cuarzo y se calentó a 1.000 ° C en presencia de 50 sccm de H 2 y 450 sccm de Ar.
- Metano siguiente, (1 sccm y 4) se introduce en el horno a diferentes caudales de 20-30 min. Las muestras se enfriaron finalmente a temperatura ambiente bajo flujo de H 2, Ar y CH 4.
- A continuación, las láminas de Cu fueron spin-revestido con PMMA (diluido con 4% anisol) a 4.000 rpm seguido por un tratamiento térmico durante 5 min a 150 ° C. El grafeno unido a PMMA capa se obtuvo por el grabado de la lámina de Cu utilizando Transene Inc., CE-100 reactivo de ataque, y posterior aclarado en 10% de HCl y agua desionizada durante 10 min.
- La splos se transfirieron a sustratos de NiTi (4,5 mm 2) y recocidas a 450 ° C en Ar (300 sccm) y H 2 (700 sccm) durante 2 h para eliminar el PMMA. Finalmente, los substratos fueron lavados con acetona para disolver el residuo PMMA para obtener la muestra Gr-NiTi. Un monocromador de rejilla XY Dilor triple fue utilizado para la caracterización micro-Raman (usando objetivo 100X) de todos los NiTisamples GR-con la excitación 514,5 nm de un láser de iones Ar +.
2. Toxicidad in vitro de Gr-NiTi
Células endoteliales de aorta de rata (célula aplicación Inc.,) fueron cultivadas en una gelatina recubierta 8 diapositiva cámaras. Para probar el crecimiento celular, prístino y Gr-NiTisubstrates se colocaron en pocillos sin recubrimiento de gelatina. Exploración de imágenes de microscopía electrónica se obtuvieron utilizando un Hitachi S-4800 SEM. Además, las células de músculo liso de aorta de rata fueron cultivadas también en Cellbind placas de 96 pocillos como un grupo de control (Corning) en Dulbecco Medio de Eagle Modificado (ATCC).
- Para el ensayo de viabilidad celular, las células (células del músculo liso y endoteliales tanto) se sembraron a 10 5 células / pocillo en los pocillos que contienen prístina NiTi, 1 sccm o 4 sccm Gr-NiTi sustratos, donde la sccm indicado corresponde al flujo de metano usado en la ECV crecimiento de grafeno. Las células se hicieron crecer durante el período de tiempo deseado en una incubadora a 37 ° C y 5% CO 2, el intercambio de medios de comunicación cada dos días.
- En el punto de tiempo final, se retiró el medio y medio fresco que contenía 0,5 mg / ml de azul de tiazolilo tetrazolio (MTT o obtuvieron de Sigma) se añadió a cada pocillo. Las células fueron incubadas por un período adicional de 3 h. Para el ensayo de MTS, se retiró el medio en el punto de tiempo final y se reemplazó con 120 l de MTS solución de trabajo (la célula de nivel 96 acuosa, Promega) y se incubaron durante 3 hr.
- A continuación, se retiró el medio suavemente y 100 ml de dimetilsulfóxido (Sigma) se añadió a cada pocillo. Después alloala 10 min para los cristales de MTT para disolver, la solución se transfirió a otra placa de pocillos. Para el ensayo de MTS, no dimetilsulfóxido se añadieron a los pocillos. Contenido de los pocillos fueron trasladados a una nueva placa.
- Se leyó la absorbancia a 490 nm y el porcentaje de viabilidad se determinó mediante la normalización de absorbancia a la absorbancia media de la muestra prístina NiTi. Al menos cinco repeticiones fueron realizadas para cada tipo de muestra.
3. Los estudios de microscopía confocal de Morfología Celular
- Para formación de imágenes confocal de células de músculo liso de aorta de rata, sustratos se colocaron en un portaobjetos 8-cámara (Thermo Scientific). Las células se sembraron a 25.000 células / cámara y se incubaron durante 3 días a 37 ° C y 5% CO 2.
- Las células fueron fijadas en el sustrato con 4% de formaldehído en solución salina tamponada con fosfato durante 20 min.
- Permeabilizaron con 0,1% Triton-X durante 1 min.
- Actina se tiñó con Alexa Fluor 488 faloidina (Life) Tecnologías. 100 l de AlexaFluor 488 phalloidin a 200 unidades / ml en metanol se añadió a 1,9 ml de solución salina tamponada con fosfato. Las células se tiñeron con 250 l de AlexaFluor 488 faloidina durante 45 min y después se lavó dos veces con solución salina tamponada con fosfato.
- Los núcleos fueron montadas con Vectashield medio de montaje fluorescente que contiene DAPI (Vector Laboratories). Confocal de imágenes se recopilaron mediante un Confocal Nikon TI. Una cámara de sembrado con células sin ningún sustrato se usó como control.
4. La adsorción de proteínas Estudios
- Dimensiones del sustrato se mide con un calibrador antes de iniciar los experimentos de adsorción de proteínas. Se tomaron tres mediciones para cada lado de las muestras de aproximadamente cuadrados y se promediaron para obtener la longitud y la anchura.
- Cada muestra, prístino NiTi, 1sccm y 4sccm Gr-NiTiwere incubaron con 1 mg / ml de albúmina en solución salina tamponada con fosfato (PBS) o 1 mg / ml de fibrinógeno en PBS a habitación temperatura durante 3 horas.
- Igual muestras se combinaron en un tubo de microcentrífuga con 200 l de tampón de muestra reductor y se hirvieron durante 5 min.
- Las muestras se diluyeron luego en un tampón Tris / glicina / SDS (Bio-Rad) y se ejecuta a través de un 4-15% en gel de electroforesis de poliacrilamida Tris (Bio-Rad) a 90 V durante 100 min.
- Los geles se tiñeron con Rojo SYPRO. Diluir SYPRO Red (Life Technologies) solución madre a 1:5,000 en ácido 7,5% v / v acético. Mancha de geles durante 60 min.
- Geles de imagen utilizando un SP Flourchem (Alpha INNOTECH). Intensidad de fluorescencia se cuantificó utilizando el software ImageJ. La intensidad de fluorescencia de cada muestra se normalizó por el área total de sustrato y la adsorción de fibrinógeno se comparó con la adsorción de albúmina.
5. Western blot para la expresión de proteínas
- Western blot se realizó para analizar la actina total en células de músculo liso aórtico de rata. Las células se sembraron a 10.000 células / sustrato en un 96-well plato.
- Las células se cultivaron durante tres días antes de la eliminación de los medios de comunicación. La proteína total se extrajo utilizando tampón RIPA y un estándar de ensayo BCA (lambda) se realizó para cuantificar la proteína total.
- Las muestras se diluyeron a la misma concentración en RIPA y luego se hierve en un tampón de muestra reductor para 5 min.
- Las proteínas fueron separadas por un gel de poliacrilamida al 4-15% Tris a través de electroforesis a 90 V durante 100 min. Una proteína caleidoscopio estándar (Bio-Rad) se utilizó para evaluar el peso molecular de la proteína.
- Las proteínas se transfirieron a una membrana de PVDF y se bloquearon con un 1% de leche sin grasa seca (Bio-Rad) solución.
- Actina total fue etiquetado con un anticuerpo de conejo anti-actina de rata (Sigma). Un BM quimioluminiscente kit (Roche) se utilizó para detectar el anticuerpo primario. Las membranas fueron imágenes utilizando FlourChem SP equipos de imagen y la intensidad de fluorescencia se midió utilizando el software ImageJ. La intensidad de fluorescencia se normalizó mediante la comparación de la pristine NiTisample.
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Representative Results
. Figura 1 a) ECV crecido grafeno policristalino sobre láminas de Cu imita los granos de cristal de metal (barra de escala: 10 micras). b) Espectro Raman de 1 sccm (4 sccm) grafeno monocapa muestra intenso (relativamente débil) G 'banda indica (capa de unos pocos) como carácter de preparados grafeno. c) imagen de AFM de grafeno transfiere a NiTi muestra una rugosidad de ~ 5 nm. Barra de escala = 500 nm.
Figura 2 Confocal imágenes de microscopía óptica para SMCs crecido en un portaobjetos de control) de vidrio, b), c prístino NiTi) 1 sccm Gr-NiTi y d) 4 sccm Gr-NiTi sustratos (barra de escala:. 50 micras).
Figura 3. Un ensayo) MTT muestra que Gr-NiTi sustratos (1 sccm y 4) no muestran una diferencia significativa en la viabilidad celular en relación con SMC prístina NiTi. B) ensayo de MTS que muestra la viabilidad de las células 3 días para RAECs no fue significativamente diferente que los controles.
Figura 4. Escaneo de imágenes de microscopía electrónica para RAECs cultivadas a) prístina NiTi, b) 1 sccm Gr-NiTi y c) 4 sccm Gr-NiTi sustratos muestran que los recubrimientos de grafeno conducir a una mejor morfología celular esférica de RAECs. Barra de escala = 10 micras.
Figura 5. A) El fibrinógeno / Albúmina relación para prístina NiTi, Gr NiTi-(1 y 4 muestras SCCM). B) diagrama de niveles de energía para el fibrinógeno y la densidad electrónica de los estados de grafeno que muestra el equilibrio del nivel de Fermi. Una transferencia de electrones a partir de fibrinógeno a Gr-NiTi sólo es posible a partir de los estados ocupados electrónicas de la molécula de fibrinógeno en vacío estados electrónicos de Gr-NiTi en el mismo nivel de energía. Tanto grafeno sola capa-y pocos son semi-metales a temperatura ambiente con baja densidad de estados en EF que da lugar a una transferencia de carga débil (en comparación con desnudo nitinol) a partir de fibrinógeno al grafeno.
Figura 6. Grafeno no exhibe ningún cambio en la forma lineal de G-banda o frecuencia que indica la ausencia de cualquier transferencia de carga de las proteínas del plasma. El deconvoluted picos obtenidos de ajuste de curvas se muestran en negro.
Figura 7. A) El grafeno recubierto parte de un centavo cobre expuesto al 5% de H 2 O 2 se mantiene sin cambios, mientras que la parte no cubierta está descolorida. B) Ningún cambio en la frecuencia de G-banda se observó en nuestro estudio in situ Raman de Gr- NiTi sumergido en 70% de HNO 3 confirmando la durabilidad de los revestimientos de grafeno. c) El tiempo de grabado para Cu en 100 CE disolvente se duplica cuando Cu está recubierta con grafeno (como en Gr-NiTi) lo que indica la impermeabilidad de las membranas de grafeno.
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Discussion
Biocompatibilidad y citotoxicidad: La deposición química de vapor (CVD) dio muestras policristalinas de grafeno que imitaban granos de cristal de Cu, como se muestra en la Figura 1a. Se empleó la espectroscopia de Raman para confirmar la presencia de la monocapa (capa pocos) grafeno en 1 sccm (4 sccm) muestras (véase la figura 1b). Claramente, un sccm (4 sccm) muestras exhiben banda indicativa de monocapa intenso (relativamente débil) G '(capa de unos pocos) grafeno. Figura 1c muestra una microscopía de fuerza atómica (AFM) Imagen del grafeno capa pocas en NiTi sustratos. Nuestras mediciones detalladas arrojó un valor de rugosidad superficial R q = 5 nm para capas de grafeno transferidos (Gr-NiTi). Es bien sabido que la topografía de la superficie nanoestructurada afecta fuertemente la forma celular y el montaje del citoesqueleto en células endoteliales y células musculares lisas. Estas líneas de células responder a las tensiones mecánicas al cambiar su bicapa de lípidosfluidez, lo que puede afectar negativamente a la translocación de proteínas y la entrada de activadores tales como el calcio en las células. Más importante, un aumento en el gradiente de estrés celular membrana puede cambiar la conformación y la densidad de los receptores de la superficie celular. Con el fin de comprobar la influencia de recubrimiento grafeno en los gradientes de estrés de las células, se estudió la morfología del músculo liso y células endoteliales mediante técnicas de microscopía.
Como se muestra en la Figura 2, células de músculo liso (SMC) en la morfología prístina NiTi es no esférica. Además, las células están escasamente extendido que indica débil adhesión de SMCs a la NiTi prístina. Por el contrario, las CML son densas y esféricas en la Gr-NiTi (ambos 1 y 4 sccm) superficies similar al control. El grafeno recubrimiento reduce los gradientes de estrés en las células, proporcionando superficies más lisas (evidente en bajos valores de R q se muestra en la Figura 1c) y por lo tanto resulta en una mejor morfología celular.Con el fin de medir la viabilidad y proliferación celular, se realizó el ensayo de MTT en las CML cultivadas en prístina y Gr-NiTisubstrates a 3 y 7 puntos temporales días. En este ensayo, el colorante MTT (color amarillo) se reduce en formazan tinte (color púrpura) por las enzimas reductasa activa y por lo tanto las células sanas y en proliferación (o citotoxicidad del material) puede ser cuantificada mediante la realización de mediciones colorimétricas. Como se muestra en la Figura 3a, no se observó ningún cambio significativo en la toxicidad de Gr-NiTi sustratos a los 3 y 7 días. Estos resultados confirman que los revestimientos de grafeno no provocar toxicidad excesiva en comparación con la prístina sustratos NiTi sí mismos.
Para confirmar los efectos de la capa de grafeno, hemos realizado experimentos detallados de formación de imágenes de microscopía de electrones en ratas células endoteliales aórticas (ver Figura 4). Las células en sustratos vírgenes NiTi son escasos y alargado mientras están elipsoidal y dentido sobre los sustratos Gr-NiTi. Tal morfología mejorada de la célula y la densidad se encontró que era similar a las CML que confirman la reducción de los gradientes de tensión proporcionadas por el revestimiento de grafeno. Además, se midió la citotoxicidad de revestimiento grafeno en RAEC usando MTS 3 - (4,5-dimetiltiazol-2-il) -5 - (3-carboximetoxifenil) -2 - (4-sulfofenil)-2H-tetrazolio ensayo. La justificación del uso de ensayo MTS (en lugar de MTT) reside en su mejor compatibilidad con el medio de crecimiento y las condiciones de RAEC. Como se muestra en la Figura 3b, nuestro ensayo de MTS en las células endoteliales exhiben muy buena viabilidad celular y la proliferación confirmando no exceso de toxicidad de los revestimientos de grafeno incluso para RAEC. Es importante destacar que tanto 1 y 4 sccm Gr-NiTi no mostraron cambios significativos en la proliferación de las células sugiere que no hay dependencia de la morfología de las células sobre el número de capas de grafeno.
La adsorción de proteínas y Hemocompatibilidad: coagulación de la sangre en la proximidad de la HA material de implantes sido uno de los principales obstáculos en la tecnología de implantes desde 2003. Como se mencionó anteriormente, el material de implante cascada de la coagulación activa cuando entra en contacto con la sangre. La interacción entre el implante biomédico y la sangre comienza con la adsorción de las proteínas de plasma (suero albúmina, fibrinógeno, etc.) En su superficie. Inicialmente, muy abundantes proteínas tales como albúmina de suero flbrinogen, y flbronectin son adsorbidos pero más tarde son reemplazados por los factores XII y cininógeno de alto peso molecular. La relación de flbrinogen adsorbido y la albúmina es crucial en la determinación de hemocompatibilidad del biomaterial. Anteriormente, una proporción baja de fibrinógeno / albúmina adsorbida sobre una superficie de implante biomédico se ha correlacionado con baja adhesión de plaquetas y formación de trombos. 1 Como se muestra en la Figura 5a, Gr-NiTi exposición bajo fibrinógeno / albúmina proporción relativa al NiTi prístina sugiriendo mejor hemocompatibilidad que surja de grafeno. El rati fib / albo fue significativamente menor para ambos 1 y 4 sccm Gr-NiTi que indica que el grafeno es hemocompatibilidad de capa independiente.
Se sabe que la transferencia de electrones de la molécula de fibrinógeno para el implante es el responsable de la formación de fibrina como un primer paso para el crecimiento del trombo. Como se muestra en la Figura 5b, el fibrinógeno exhibe semi-conductor como la densidad de estados electrónicos o DOS (denotado por p (E)) con una brecha de energía de 1,8 eV. Los niveles de Fermi (EF) de fibrinógeno y Gr NiTi-equilibrarse en su interfaz. Una transferencia de carga de un electrón por el fibrinógeno se requiere para la formación de fibrina en NiTi prístino, y la transferencia de electrones de la molécula de fibrinógeno en Gr-NiTi sólo es posible a partir de los estados ocupados electrónicas de la molécula de fibrinógeno en vacío estados electrónicos de Gr-NiTi en el mismo nivel de energía. Tanto el grafeno de una sola capa y pocos son los semi-metales a temperatura ambiente con un bajo p (E) F E. 24 Por lo tanto, el intercambio de carga actual de fibrinógeno en el grafeno es insignificante (en comparación con desnudo nitinol), debido a los bajos valores de p (E). Esta propiedad intrínseca de los recubrimientos de grafeno es crucial para inhibir cualquier transferencia de carga a partir de fibrinógeno (y posterior coagulación sanguínea).
Se empleó el micro-espectroscopía de Raman para confirmar que la dinámica de transferencia de carga entre el fibrinógeno y Gr-NiTi es de hecho insignificante. El espectro Raman de grafeno presenta varios rasgos agudos debido a los efectos de resonancia. Notablemente, la banda tangencial (G-banda) surge de la vibración plana de átomos de carbono y se había encontrado a ser muy sensibles a la carga de transferencia. 25 La frecuencia de G-banda es conocida a cambio ascendente (reducción de marcha) cuando cualquier aceptor (donante) especies interactúa con el grafeno a través de orificio (electrones) de transferencia. Es importante destacar que la forma lineal de la banda G-deviates de un Lorentzian simétrica a una asimétrica Breit-Wigner-Fano (BWF) debido a la forma lineal de transferencia de carga. 25 Como era de esperar, no se observó un cambio en la frecuencia de G-banda de grafeno en la adsorción de fibrinógeno que confirma la ausencia de transferencia de carga entre Gr-NiTi y fibrinógeno (Figura 6). Dicha inhibición de la transferencia de carga y baja relación fib / alb indicar hemocompatibilidad bueno de los revestimientos de grafeno.
Inercia química de los recubrimientos de grafeno: El grafeno se sabe que actúa como una capa de protección, debido a sus propiedades fisicoquímicas únicas. Su sp 2 celosía panal de abeja proporciona una barrera de difusión natural y por lo tanto evita la lixiviación de iones metálicos del material del implante. Recientemente, el grafeno se ha utilizado como un globo microscópico hermético 26 y el revestimiento protector para Cu / Ni. 27 Aunque la estabilidad y la impermeabilidad de grafeno están bien documentados en el litrotura, se presentan los datos relacionados con el grabado de una moneda de cobre en la figura 7 para reiterar la utilidad y la viabilidad de grafeno como recubrimientos de implantes. Como se muestra en la Figura 7a, la porción de grafeno recubierto de la moneda (~ 95% Cu) se mantiene protegido de la oxidación cuando se exponen a H 2 O 2 mientras que la región descubierta de la moneda se convirtió en decolorarse en contacto con el H 2 5% de O 2 (véase la imagen ampliada microscopio óptico en la figura 7a).
Para probar la durabilidad de los revestimientos de grafeno, expusimos Gr-NiTi sustratos a ácido nítrico al 70% hasta que el NiTi fue grabado parcialmente de distancia. Nuestro en la espectroscopia Raman in situ de Gr-NiTi inmerso en HNO 3 no mostraron cambios en la D-y G-banda de grafeno lo que implica que el revestimiento de grafeno es extremadamente duradero (Figura 7b). Además, hemos encontrado que el recubrimiento de grafeno en Gr-NiTi reduce la velocidad de ataque de la coppe subyacenter, como se muestra en la Figura 7c.
En conclusión, nuestras mediciones espectroscópicas detalladas confirmó la falta de transferencia de carga entre el grafeno y fibrinógeno sugiere que el recubrimiento de grafeno inhibe la activación plaquetaria por los implantes. Además, los recubrimientos de grafeno no presentan ninguna toxicidad significativa en vitro de líneas de células endoteliales y de músculo liso que confirman su biocompatibilidad. Además, los recubrimientos de grafeno resultaron ser químicamente inertes, resistentes e impermeables en que fluye la sangre ambiente. La biotecnología y hemocompatibilidad de recubrimientos de grafeno junto con su inercia química, durabilidad e impermeabilidad hacer grafeno un material único para recubrir implantes biomédicos. Por último, señalamos que hemos logrado en la transferencia de hojas de grafeno sobre las fibras individuales de NiTi, con el que la malla de grafeno recubierto se puede fabricar. También hemos desarrollado las hojas de grafeno químicamente exfoliadas que se puede girar directamente ont recubiertoo los stents tipo malla. Además, nuestros experimentos preliminares muestran que sí es posible hacer crecer el grafeno directamente en aleación de NiTi.
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Disclosures
No hay conflictos de interés declarado.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Reagent | |||
| Dulbecco's Modified Eagle Medium | ATCC | 30-2002 | |
| Thiazolyl blue tetrazolium bromide | Sigma-Aldrich | M2128 | |
| CellTiter 96 Aqueous One solution cell proliferation assay (MTS) | Promega | G3582 | |
| Dimethyl sulfoxide | Sigma-Aldrich | D8418 | |
| 36.5% formaldehyde | Sigma-Aldrich | F8775 | |
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich | T8787 | |
| Alexafluor 488 phalloidin | Life Technologies | A12379 | |
| VECTASHIELD mounting medium with DAPI | Vector Laboratories | H-1200 | |
| Human serum albumin | Sigma-Aldrich | A9511 | |
| Human fibrinogen | |||
| Tris/Glycine/SDS | Bio-Rad | 161-0732 | |
| Ready Gel Tris-HCl Gel | Bio-Rad | 161-1158 | |
| Acetic acid | Sigma-Aldrich | 45726 | |
| SYPRO Red | Life Technologies | S-6653 | |
| Protein low BCA assay | Lamda Biotech | G1003 | |
| Precision Plus Protein Kaleidoscope Standard | Bio-Rad | 161-0375 | |
| Immun-Blot PVDF membrane | Bio-Rad | 162-0177 | |
| Blotting grade blocker non-fat dry milk | Bio-Rad | 170-6404XTU | |
| Anti-actin antibody produced in rabbit | Sigma-Aldrich | A2066 | |
| BM Chemiluminescence Western Blotting kit (mouse/rabbit) | Roche Applied Science | 11520709001 | |
| RIPA buffer | Sigma-Aldrich | R0278 | |
| NiTi (51% Ni, 49% Ti) | Alfa-Aesar | 44953 | |
| Equipment | |||
| Horiba JobinYvon | Raman spectrometer | Dilor XY 98 | |
| Nikon | Confocal microscope | Eclipse TI microscope | |
| Thermoscientific | Plate reader | ||
| Bio-Rad | Power supply | 164-5050 | PowerPac basic power supply |
| Bio-Rad | Electrophoresis cell | 165-8004 | Mini-PROTEAN tetra cell |
| Bio-Rad | Gel holder cassette | 170-3931 | Mini gel holder cassette |
References
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