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    采用光刻技术、有助于骨再生的抗菌氧化石墨烯

    转自:新材料网     2017-12-26
    文章来源:新材料科技在线
    原文链接:http://www.xincailiao.com/news/news_detail.aspx?id=121449




     

             把干细胞放置在含有特定的激光印刷图案的氧化石墨烯片的表面上能够加快分化成骨组织的速度。意大利研究人员的新研究结果表明激光印刷表面还有助于减少微生物感染,比如有时出现在假体关节上的微生物感染。这是一种控制成骨过程和骨矿物质密度的即快速又廉价的方法,并且可能革新了用于再生医学应用的支架的设计。罗马的圣心天主教大学的联合组长Massimiliano Papi解释说:“石墨烯是一种仅有一个原子厚度的碳片,它除了具有许多独特的电子和机械性能外,也可以促进在其表面的间叶干细胞的生长和粘附,这是因为它可以作为成骨诱导剂的预浓缩平台。”
           他补充说,实际上,石墨烯及其氧化形式(氧化石墨烯(GO))可以帮助干细胞分化成具有不同功效的骨组织,这取决于材料的还原状态。因此可以通过控制GO的氧化状态来控制其表面上的成骨过程和骨矿物质密度。纳米褶皱决定了干细胞如何在氧化石墨烯(GO)上定向增长在他们的工作中,Papi及其同事用氧化石墨烯(GO)纳米片完全覆盖了纳米支架的表面。纳米支架可以由他们选择的任何材料制成。然后,他们用激光束“写”在氧化石墨烯(GO)平坦的薄片表面上。该光束局部去除氧化石墨烯(GO)中的氧基,并在材料中产生纳米褶皱。
             Papi对nanotechweb.org说:“正是这些纳米褶皱能够决定干细胞如何在氧化石墨烯(GO)上定向增长”。“其原因是细胞更喜欢将自己附着到疏水而且粗糙的还原氧化石墨烯(GO)结构上,而不是亲水性的平坦氧化石墨烯(GO)表面上”。
            氧化石墨烯(GO) 纳米褶皱也是抗菌的
    这还不是全部:研究人员说形成的纳米褶皱是可以抗菌的,并有助于降低耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)等细菌的活性,这是人工关节感染的常见原因。Papi解释说:“实际上,纳米褶皱具有锋利的边缘,就像刀一样穿透细菌的细胞膜而抑制细菌。”
            他说:“在我们的研究中,我们已经证明能够控制干细胞在带有特定激光图案的特殊设计的表面上迁移,定向和积聚的过程。我们的方法可能革新再生医学和外科手术,因为它使我们能够设计出在抗菌表面上产生个性化的骨骼结构支架。”
            该团队在2D Mater.5015027中报告了的他们的工作。该团队表示现在他们将在芯片设备上测试激光雕刻的氧化石墨烯(GO)表面。Papi说:“这些多通道微流体细胞培养模拟整个器官和器官系统的活性,力学结构和生理反应。”
    文章来自nanotechweb.org,原文标题为Laser-printed anti-bacterial graphene oxide helps regenerate bone,由新材料在线团队翻译整理。

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