سنتز ماده نانوکامپوزیت گرافن اکساید احیاشده/نانوهیدروکسی آپاتیت- بیسموت rGo/nHA-Bi و بررسی خاصیت بیولوژیکی آن
محورهای موضوعی :
نانومواد
سیده مهسا خاتمی
1
,
کاظم پریور
2
,
علیرضا نادری سهی
3
,
مسعود سلیمانی
4
,
هنا حنایی اهواز
5
1 - دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، گروه زیست‌شناسی، تهران، ایران
2 - دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، گروه زیست‌شناسی، تهران، ایران
3 - مرکز تحقیقات فن‌آوری بن‌یاخته، گروه سلول‌های بنیادی، تهران، ایران
4 - گروه خون‌شناسی، دانشکده پزشکی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
5 - مرکز تحقیقات فن‌آوری بن‌یاخته، گروه سلول‌های بنیادی، تهران، ایران
تاریخ دریافت : 1401/11/27
تاریخ پذیرش : 1401/11/27
تاریخ انتشار : 1401/11/01
کلید واژه:
نانوکامپوزیت,
گرافن اکساید,
بیسموت,
نانوهیدروکسی آپاتیت,
چکیده مقاله :
در این پژوهش، نانومیله‌های هیدروکسی آپاتیت داپینگ شده با بیسموت (Bi-nHA) روی ورق‌های اکسید گرافن (rGO) احیاشده به روش هیدروترمال قرار گرفتند. شکل‌گیری و ویژگی‌های ساختاری نانوکامپوزیت (rGO/Bi-nHA) با استفاده از TEM، XRD، FTIR، طیف‌سنجی رامان و پتانسیل زتا مشخص شد. همچنین، زنده‌مانی سلول‌ها در حضور ماده rGO/Bi-nHA با استفاده از روش MTT مورد مطالعه قرار گرفت و با استفاده از کیت سنجش میزان رسوب کلسیم در دو محیط معمولی (M) و استئوژنیک (OM) بررسی گردید. نتایج مشخصه‌یابی نشان داد که گرافن اکساید به دلیل حذف پیک شاخص GO که باید در 2θ~11 ظاهر شود، احیا شده است. نتایج FTIR نشان دهنده داپینگ بیسموت روی نانوهیدروکسی بود و داده‌های رامان بیان کننده چند لایه بودن نانوکامپوزیت بود. پتانسیل زتا در صفحات نانوکامپوزیت mV 1/23– اندازه‌گیری شد که در مقایسه با گرافن اکساید مثبت‌تر می‌باشد. نتایج بخش سلولی نشان داد، نانوکامپوزیت‌ها اثر منفی در زنده‌مانی سلول‌های مشتق شده از بافت چربی انسانی ندارند و در غلظت‌های پایین µg/ml 1-5 باعث تکثیر سلول‌ها می‌شوند. رسوب Ca در تمام غلظت‌ها به همراه محیط کشت معمولی و استئوژنیک مشاهده شد و بیشترین میزان رسوب کلسیم در µg/ml 10 به همراه محیط استئوژنیک تشخیص داده شد. بنابراین به نظر می‌رسد نانوکامپوزیت rGO/Bi-nHA توانایی osteoconductive داشته و باعث القا تمایز استئوژنیک در سلول‌های بنیادی مزانشیمی بافت چربی می‌شود. بر اساس نتایج حاصل از این مطالعه، نانوکامپزیت سنتز شده به همراه محیط استئوژنیک تمایز استخوان را تقویت می‌کند و برای کاربردهای بیولوژیکی و ساخت داربست برای مهندسی بافت استخوان مناسب است.
منابع و مأخذ:
Shen, X. Zhang, M. Li, Y. Lin, National Science Review, 4, 2017, 23.
Rafieian, H. Mirzadeh, H. Mahdavi, M.E. Masoumi, Science and Engineering of Composite Materials, 26, 2019. 154.
Yang, L. Li, W.B. Lee, M.C. Ng, Science and Technology of Advanced Materials, 19, 2018.613.
Song, H. Shen, Y. Wang, X. Chu, J. Xie, N. Zhou, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 185, 2020, 110596.
Li, C. Zhang, Y.F. Zhang. Polymers, 9, 2017, 437.
G. Papageorgiou, I.A. Kinloch, R.J. Young, Progress in Materials Science, 90, 2017, 75.
Marrella, G. Tedeschi, P. Giannoni, A. Lagazzo, F. Sbrana, F. Barberis, Materials Science and Engineering: C, 93, 2018, 1044.
Prasadh, S. Suresh, R. Wong, Materials (Basel), 11, 2018, 1430.
Agarwal, P.B. Zetterlund, Chemical Engineering Journal, 115, 2020, 127018.
Muzyka, S. Drewniak, T. Pustelny, M. Chrubasik, G. Gryglewicz. Materials, 11, 2018, 1050.
Dubey, R. Bentini, I. Islam, T. Cao, A.H. Castro Neto, V. Rosa, Stem Cells Int, 2015, 2015, 804213.
A. Tabish, H. Hayat, A.A. Rahat, T.M. Abdullah, J.L. Whatmore, Nanotechnology, 28, 2017. 504001.
Akhavan, E. Ghaderi, Carbon, 59, 2013, 200.
Nabavinia, A.B. Khoshfetrat, H. Naderi-Meshkin, Materials Science and Engineering: C, 97, 2019, 67.
Ciobanu, A.M. Bargan, C. Luca, JOM, 67, 2015. 2534.
Ramesh, S.C. Moratti, Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials, 106, 2018, 2046.
Venkatesan, S.K. Kim. Journal of Biomedical Nanotechnology, 10, 2014, 3124.
Chen, Y. Liu, L. Mao, L. Gong, W. Sun, L. Feng, Ceramics International, 44, 2018, 6002.
Y. Buslaeva, S. Kraevskii, S. Tkachev, S. Gubin, Russian Journal of Inorganic Chemistry, 65. 2020, 5.
Kowalik, J. Masternak, B. Barszcz, Current medicinal Chemistry, 26, 2019, 729.
J. Webster, E.A. Massa-Schlueter, J.L. Smith, E.B. Slamovich. Biomaterials, 25, 2004, 2111.
Selvakumar, P. Srivastava, H.S. Pawar, N.K. Francis, B. Das, G. Sathishkumar, ACS Appl Mater Interfaces, 8, 2016. 4086.
Zhou, P. Yu, X. Shi, T. Ling, W. Zeng, A. Chen, ACS nano, 13, 2019, 9595.
Nie, C. Peng, X. Zhou, L. Chen, W. Wang, Y. Zhang, Carbon, 116, 2017, 325.
D. Dalgic, A.Z. Alshemary, A. Tezcaner, D. Keskin, Z. Evis, Journal of Biomaterials Applications, 32, 2018, 1392.
S. Hummers Jr, RE. Offeman, Journal of the American Chemical Society, 80, 1958, 1339.
M. Khatami, K. Parivar, A.N. Sohi, M. Soleimani, H. Hanaee-Ahvaz, Tissue and Cell, 65, 2020, 101363.
Baradaran, E. Moghaddam, W.J. Basirun, M. Mehrali, M. Sookhakian, M. Hamdi, Carbon, 69, 2014, 32.
Rosskopfova, M. Galambos, P. Rajec. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 287, 2011, 715.
M. Ajayan, L.S. Schadler, P.V. Braun. Nanocomposite Science and Technology. John Wiley & Sonz, 2006.
E. Pazarceviren, A. Tahmasebifar, A. Tezcaner, D. Keskin, Z. Evis. Ceramics International, 44, 2018, 3791.
Abedin Dargoush, S. Hatamie, S. Irani, M. Soliemani, H. Hanaee-Ahvaz, A. Naderi Sohi, Asian Journal of Nanosciences and Materials, 3, 2020, 226.
_||_
Shen, X. Zhang, M. Li, Y. Lin, National Science Review, 4, 2017, 23.
Rafieian, H. Mirzadeh, H. Mahdavi, M.E. Masoumi, Science and Engineering of Composite Materials, 26, 2019. 154.
Yang, L. Li, W.B. Lee, M.C. Ng, Science and Technology of Advanced Materials, 19, 2018.613.
Song, H. Shen, Y. Wang, X. Chu, J. Xie, N. Zhou, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 185, 2020, 110596.
Li, C. Zhang, Y.F. Zhang. Polymers, 9, 2017, 437.
G. Papageorgiou, I.A. Kinloch, R.J. Young, Progress in Materials Science, 90, 2017, 75.
Marrella, G. Tedeschi, P. Giannoni, A. Lagazzo, F. Sbrana, F. Barberis, Materials Science and Engineering: C, 93, 2018, 1044.
Prasadh, S. Suresh, R. Wong, Materials (Basel), 11, 2018, 1430.
Agarwal, P.B. Zetterlund, Chemical Engineering Journal, 115, 2020, 127018.
Muzyka, S. Drewniak, T. Pustelny, M. Chrubasik, G. Gryglewicz. Materials, 11, 2018, 1050.
Dubey, R. Bentini, I. Islam, T. Cao, A.H. Castro Neto, V. Rosa, Stem Cells Int, 2015, 2015, 804213.
A. Tabish, H. Hayat, A.A. Rahat, T.M. Abdullah, J.L. Whatmore, Nanotechnology, 28, 2017. 504001.
Akhavan, E. Ghaderi, Carbon, 59, 2013, 200.
Nabavinia, A.B. Khoshfetrat, H. Naderi-Meshkin, Materials Science and Engineering: C, 97, 2019, 67.
Ciobanu, A.M. Bargan, C. Luca, JOM, 67, 2015. 2534.
Ramesh, S.C. Moratti, Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials, 106, 2018, 2046.
Venkatesan, S.K. Kim. Journal of Biomedical Nanotechnology, 10, 2014, 3124.
Chen, Y. Liu, L. Mao, L. Gong, W. Sun, L. Feng, Ceramics International, 44, 2018, 6002.
Y. Buslaeva, S. Kraevskii, S. Tkachev, S. Gubin, Russian Journal of Inorganic Chemistry, 65. 2020, 5.
Kowalik, J. Masternak, B. Barszcz, Current medicinal Chemistry, 26, 2019, 729.
J. Webster, E.A. Massa-Schlueter, J.L. Smith, E.B. Slamovich. Biomaterials, 25, 2004, 2111.
Selvakumar, P. Srivastava, H.S. Pawar, N.K. Francis, B. Das, G. Sathishkumar, ACS Appl Mater Interfaces, 8, 2016. 4086.
Zhou, P. Yu, X. Shi, T. Ling, W. Zeng, A. Chen, ACS nano, 13, 2019, 9595.
Nie, C. Peng, X. Zhou, L. Chen, W. Wang, Y. Zhang, Carbon, 116, 2017, 325.
D. Dalgic, A.Z. Alshemary, A. Tezcaner, D. Keskin, Z. Evis, Journal of Biomaterials Applications, 32, 2018, 1392.
S. Hummers Jr, RE. Offeman, Journal of the American Chemical Society, 80, 1958, 1339.
M. Khatami, K. Parivar, A.N. Sohi, M. Soleimani, H. Hanaee-Ahvaz, Tissue and Cell, 65, 2020, 101363.
Baradaran, E. Moghaddam, W.J. Basirun, M. Mehrali, M. Sookhakian, M. Hamdi, Carbon, 69, 2014, 32.
Rosskopfova, M. Galambos, P. Rajec. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 287, 2011, 715.
M. Ajayan, L.S. Schadler, P.V. Braun. Nanocomposite Science and Technology. John Wiley & Sonz, 2006.
E. Pazarceviren, A. Tahmasebifar, A. Tezcaner, D. Keskin, Z. Evis. Ceramics International, 44, 2018, 3791.
Abedin Dargoush, S. Hatamie, S. Irani, M. Soliemani, H. Hanaee-Ahvaz, A. Naderi Sohi, Asian Journal of Nanosciences and Materials, 3, 2020, 226.
