یک نانوکامپوزیت هیدروژل آلژینات از نظر الکتریکی فعال تقویت شده بوسیله نانوفیلامنت های گرافیتی عملکردی شده برای مهندسی بافت عصب
تاریخ انتشار: ﺳﻪشنبه 26 شهریور 1398
| امتیاز:
برای برطرف کردن نیاز به رساناهای زیست تخریب پذیر و از نظر الکتریکی فعال که بازسازی عصبی را تسریع می کنند، ما یک هیدروژل نانوکامپوزیت ساخته شده از آلژینات تقویت شده بوسیله نانوفیلامنت های گرافیتی بوسیله اسید سیتریک عملکردی شده را تولید کردیم. عملکردی سازی سبز و ساده، پراکنش نانوفیلرها و زیست سازگاری آن ها را تقویت کند که این امر بوسیله سلول های بنیادی مزانشیمی در شرایط برون تنی اثبات شد. نانوفیلامنت های به صورت یکدست پراکنده شده ثبات مکانیکی هیدروژل نانوکامپوزیت را در مقایسه با نمونه خالص تا سه برابر افزایش داد. هم چنین، نانوفیلامنت ها تماس الکتریکی و پیام رسانی بین سلولی را مقدور ساختند و به موجب آن فعالیت زیستی شان را تحریک کردند. مطالعات برون تنی زیست سازگاری هیدروژل نانوکامپوزیتی را ثابت کرد به نحوی که روی این داربست، سلول های PC12 تکثیر یافته و به وضوح پراکنده شدند. تست های درون تنی نیز از قابل کاربرد بودن هیدروژل نانوکامپوزیتی برای ایمپلنت کردن درون بدن حمایت کرد و نمونه ها واکنش جانبی و پاسخ التهابی را بعد از 14 روز نشان ندادند. در مجموع، نتایج ثابت کرد که هیدروژل نانوکاپوزیتی از نظر الکتریکی فعال قادر به تحریک تولید عصبی است و می تواند با اطمینان به عنوان یک ماده رسانای عصبی استفاده شود.
Carbohydr Polym. 2019 Nov 15;224:115112. doi: 10.1016/j.carbpol.2019.115112. Epub 2019 Aug 1.
An electroactive alginate hydrogel nanocomposite reinforced by functionalized graphite nanofilaments for neural tissue engineering.
Homaeigohar S1, Tsai TY2, Young TH2, Yang HJ2, Ji YR2.
Abstract
To address the need to biodegradable, electroactive conduits accelerating nerve regeneration, here we develop a nanocomposite hydrogel made of alginate reinforced by citric acid functionalized graphite nanofilaments. The green, simple functionalization enhances the nanofillers distribution and their biocompatibility, as verified using mesenchymal stem cells in vitro. The uniformly distributed nanofilaments raise mechanical stability of the nanocomposite hydrogel versus the neat one up to three times. Also, the nanofilaments enable electrical contact and intercellular signaling thereby stimulating their biological activity. In vitro studies proved the biocompatibility of the nanocomposite hydrogel whereon PC12 cells proliferate and spread evidently. In vivo tests also supported applicability of the nanocomposite hydrogel for implantation within body, and the samples showed no adverse reaction and no inflammatory responses after 14 days. Conclusively, the results certify that the developed electroactive nanocomposite hydrogel is able to stimulate nerve generation and could be confidently used as a nerve conduit material.
PMID: 31472858