通过取决于角度的Ar+等离子处理来增强丝纤维蛋白结构和应用

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 表面工程是什么?表面工程是什么?
• 细胞生物学 细胞生物学

背景情况:

• 丝纤维素 (SF) 在修饰部位上有局限性,阻碍其在先进生物材料中的使用.
• 开发新的表面修饰技术对于扩大SF的应用至关重要.

研究的目的:

• 研究使用直接等离子纳米合成 (DPNS) 来修改丝纤维素 (SF) 表面.
• 在SF上分析DPNS引起的结构和化学变化.
• 评估DPNS修饰的SF对巨细胞行为和炎症反应的影响.

主要方法:

• 丝纤维素 (SF) 样本使用直接等离子纳米合成 (DPNS) 用阿贡 (Ar+) 离子轰炸在45°和60°的发生角度处理.
• 在整个DPNS过程中,保持了特定的离子剂量 (1 × 10^18离子/cm^2) 和能量 (500 eV).
• 使用富里埃变换红外光谱 (FTIR) 和X射线光电子光谱 (XPS) 进行了表面表征.
• 进行了纳米结构分析和表面刚度测量.
• 评估了与J774巨细胞的相互作用,以评估细胞行为,形态和炎症反应.

主要成果:

• DPNS治疗诱导了SF的成分的显著变化,特别是增加了C-NH2组,特别是在45°的发射角度.
• 在SF表面上产生周期性纳米结构,其尺度在更高的发生角度 (60°) 上增加.
• 在DPNS治疗后,表面刚度下降.
• 巨细胞的运动性,形态和炎症反应在与修改后的SF的相互作用后发生了显著的变化.
• 经过60°处理的SF观察到限制效应,缓解了巨细胞的行为.

结论:

• DPNS是一种有效的方法,用于生成和修改丝纤维表面上的纳米结构,解决现场可用性的局限性.
• 诱导的表面变化会影响细胞行为,包括巨细胞的运动性和炎症反应.
• 经DPNS处理的SF显示出作为一种具有可调节细胞相互作用的先进生物材料的前景.