Titāna dioksīda – MXenes kompozītmateriāla biosaderības noteikšana

Abstract

Titāns un tā sakausējumu unikālās fizikālās un ķīmiskās īpašības padara tos par visbiežāk izmantotajiem metāliskajiem biomateriāliem, pateicoties to bioloģiskajai saderībai. Savukārt MXenes ir jauna neorganisko savienojumu klase ar divdimensiju struktūru, kas ar savu īpatnējo virsmas laukumu, daudzsološajām mehāniskajām, elektroniskajām un fizikāli ķīmiskajām īpašībām, un lielisko bioloģisko saderību, iespējams, varētu uzlabot titāna savienojumu bioaktivitāti, tādējādi palielinot implantu osseointegrāciju. Titāna dioksīda un MXene kompozītmateriāla raksturošanai izmantoja skenējošo elektronu mikroskopiju un Furjē trasformācijas infrasarkano spektroskopiju, savukārt, biosaderību ar cilvēka dermas šūnām analizēja ar kolorimetrisko CKK-8 analīzi. Rezultāti uzrādīja, ka cilvēka dermas šūnas ir spējīgas augt uz šī kompozītmateriāla, tātad tas ir biosaderīgs un var kalpot kā pamats tālākiem pētījumiem par bioaktīvu titāna savienojumu pielietojumu implantos.

The unique physical and chemical properties of titanium and its alloys make it the most commonly used metallic biomaterial, that is biocompatible, yet not bioactive. MXenes, on the other hand, is a new class of inorganic compounds with a two-dimensional structure that, with its specific surface area and high mechanical, electronic and physicochemical properties, and excellent biocompatibility, could potentially enhance the bioactivity of titanium compounds, thereby improving osseointegration of implants. Scanning electron microscopy and Fourier transform infrared spectroscopy were used to characterize the composite of titanium dioxide and MXene, while biocompatibility with human dermal cells was analyzed by colorimetric CKK-8 analysis. The results showed that human dermal cells are able to grow on this composite material, so it is biocompatible and could serve as a platform for future development of bioactive implants.