Исследование физических и биологических свойств нанокомпозитных материалов, полученных с использованием лазерного излучения
Разработан новый метод формирования нанокомпозитных материалов на основе углеродных нанотрубок для регенерации соединительных тканей организма.Цель. Исследование структуры, механических характеристик и биосовместимости полученных материалов.Материалы и методы. Основой экспериментальных образцов являлись многостенные и одностенные углеродные нанотрубки, в качестве матрицы использовался бычий сывороточный альбумин. Слой жидкой дисперсии компонентов на кремниевой подложке или в емкости обрабатывался лазерным излучением с образованием объемного нанокомпозитного материала в твердой фазе. Микроструктура полученных образцов была исследована методом рентгеновской микротомографии, прочность на разрыв исследовалась с помощью испытательной машины. Клетки фибробласты инкубировались с экспериментальными образцами в течение 3, 24, 48 и 72 часов, а затем фиксировались глутаровым альдегидом. Рост клеток во время инкубации с образцами был изучен с помощью оптической и атомно-силовой микроскопии.Результаты. Установлено, что с увеличением концентрации углеродных нанотрубок наблюдается небольшое снижение прочности и увеличение степени деформации. При этом механические параметры образцов соответствовали требованиям, предъявляемым к материалам для восстановления дефектов соединительных тканей. Микроскопические исследования указывают на высокую степень адгезии в процессе взаимодействия клеток с нанокомпозитным материалом, токсического действия образцов на клетки не было обнаружено. Через 3 часа инкубации клетки имели первоначальную округлую форму. Клетки на образцах после 24 часов инкубации начали распространяться по поверхности образцов и имели веретенообразную форму. Через 48 и 72 часа клетки практически образовывали монослой на поверхности образцов.Заключение. Результаты исследования показывают, что структурные и механические параметры разработанных нанокомпозитных материалов удовлетворяют требованиям биомедицины. Также было показано, что нанокомпозитные материалы не подавляют рост клеток и могут служить в качестве каркаса для регенерации поврежденных тканей.