نانوتیوب های شفاف دی اکسید تیتانیوم: پردازش، مشخصه یابی و بکارگیری در ایجاد مکانیسم های پاسخ سلولی
تاریخ انتشار: جمعه 06 مهر 1397
| امتیاز:
به کارگیری درمانی نانوتیوب های دی اکسید تیتانیوم به عنوان درمان های سطحی استخوان زا برای ایمپلنت های مبتنی بر تیتانیوم به میزان زیادی به دلیل مشخصه های فیزیکی قابل تنظیم این نانوساختارها است. از آن جایی که این مشخصه ها تغییر می کند و در نتیجه پاسخ سلولی نیز تغییر می کند، مکانیسم های مولکولی برای این ارتباط به میزان بسیار زیادی ناشناخته باقی مانده است. ما یک پلت فرم تصویربرداری نانو تیوب دی اکسید تینانیوم جدید را ارائه می کنیم که برای استفاده به همراه تکنیک های تصویربرداری سلول زنده مناسب است و به همین دلیل برای اولین بار بررسی دینامیک این مکانیسم ها را مقدور می سازد. در این مطالعه، روش های ساخت برای تولید نانوتیوب های شفاف دی اکسید تیتانیوم با قطر نانو متر، نانو متر، نانو متر و نانومتر توصیف شده است. برای نشان دادن پتانسیل تشخیصی این پلت فرم های تصویربرداری نانوتیوب های دی اکسید تیتانیوم، پروتئین فوکال ادهیژن وینکولین و فیلامنت اکتین اسکلت سلولی به صورت فلورسنس به استئوبلاست ها تگ شد و تصاویر میکروسکوپ فلورسنت real-time، با وضوح بالای مربوط به برهمکنش سلول های زنده با بسترهای نانوتیوب های دی اکسید تیتانیوم مشاهده شد. انتظار می رود که محدوده چنین پلت فرمی به مراتب فراتر از مفهوم فعلی، با پتانسیل بالایی برای پاسخ دادن به پاسخ دینامیکی سلول ها در ارتباط با ساختارهای نانوساختار باشد.
Acta Biomater. 2018 Aug 30. pii: S1742-7061(18)30506-3. doi: 10.1016/j.actbio.2018.08.039. [Epub ahead of print]
Transparent Titanium Dioxide Nanotubes: Processing, Characterization, and Application in Establishing Cellular Response Mechanisms.
Meyerink JG1, Kota D2, Wood ST2, Crawford GA3.
Abstract
The therapeutic applications of titanium dioxide nanotubes as osteogenic surface treatments for titanium-based implants are largely due to the finely tunable physical characteristics of these nanostructures. As these characteristics change, so does the cellular response, yet the exact mechanisms for this relationship remains largely undefined. We present a novel TiO2 NT imaging platform that is suitable for use with live-cell imaging techniques, thereby enabling, for the first time, dynamic investigation of those mechanisms. In this work, fabrication methods for producing transparent TiO2 NTs with diameters of 56 ± 6 nm, 75 ± 7 nm, 92 ± 9 nm, and 116 ± 10 nm are described. To demonstrate the diagnostic potential of these TiO2 NT imaging platforms, the focal adhesion protein vinculin and actin cytoskeletal filaments were fluorescently tagged in osteoblasts and real-time, high-resolution fluorescent microscopy of live-cell interactions with TiO2 NT substrates were observed. The scope of such a platform is expected to extend far beyond the current proof-of-concept, with great potential for addressing the dynamic response of cells interacting with nanostructured substrates.
PMID: 30172934