سنتز ماده نانوکامپوزیت گرافن اکساید احیاشده/نانوهیدروکسی آپاتیت- بیسموت rGo/nHA-Bi و بررسی خاصیت بیولوژیکی آن

نانومواد

دوره 14، شماره 52، بهمن 1401، صفحه 253-260   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

سیده مهسا خاتمی¹؛ کاظم پریور¹؛ علیرضا نادری سهی²؛ مسعود سلیمانی³؛ هنا حنایی اهواز^{* 2}

¹دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، گروه زیست‌شناسی، تهران، ایران

²مرکز تحقیقات فن‌آوری بن‌یاخته، گروه سلول‌های بنیادی، تهران، ایران

³گروه خون‌شناسی، دانشکده پزشکی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

چکیده

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.

کلیدواژه‌ها

نانوکامپوزیت؛ گرافن اکساید؛ بیسموت؛ نانوهیدروکسی آپاتیت

مراجع

• 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.