基于密集的碳纳米管森林和活细胞的导电3D纳米-生物混合系统
Roya Bagheri1,2, Alicia K Ball3, Masoud Kasraie4
1Mechanical Engineering-Engineering Mechanics, Michigan Technological University, Houghton, MI 49931 USA.
Journal of materials research
|January 15, 2024
概括
研究人员使用碳纳米管 (CNT) 森林和细胞开发了3D导电生物混合架. 这些新型支架显示出高电导率和细胞兼容性,为先进的生物电子应用铺平了道路.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 生物电子学 生物电子学
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 导电生物混合细胞材料系统对于生物电子学和生物机器人学至关重要.
- 现有的导电支架通常具有较低的电导率,或仅限于2D配置.
研究的目的:
- 开发具有增强电气性能和细胞兼容性的新型3D生物混合导电系统.
- 为潜在的生物电子应用研究碳纳米管 (CNT) 森林支架中的细胞集成.
主要方法:
- 制造3D碳纳米管 (CNT) 森林支架 (120-240微米高) 用凝密集.
- 纤维细胞或心肌细胞集成到CNT支架上.
- 使用活死试验和细胞形态学的细胞活力的评估.
- 与心肌细胞成熟和纤维细胞功能相关的基因表达的分析.
主要成果:
- 在CNT森林脚手架中达到0.6S/cm的平均电导率.
- 证明了高细胞相容性,在第1天的细胞活力超过89%.
- 观察到成功的细胞在3D支架结构上和内部扩散.
- 证实对心肌细胞或纤维细胞基因表达和细胞功能没有不良影响.
结论:
- 开发的3D导电生物混合架构为先进的生物电子和生物机器人应用提供了一个有前途的平台.
- 这些支架具有出色的导电性,细胞兼容性,并支持细胞功能.
- 潜在的应用包括器官芯片系统和肌肉执行器.
