Surface modification of the laser powder bed-fused Ti-Zr-Nb scaffolds by dynamic chemical etching and Ag nanoparticles decorationстатья
Информация о цитировании статьи получена из
Scopus
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 22 мая 2024 г.
Авторы:
Sheremetyev V.,
Konopatsky A.,
Teplyakova T.,
Lezin V.,
Lukashevich K.,
Derkach M.,
Kostyleva A.,
Koudan E.,
Permyakova E.,
Iakimova T.,
Boychenko O.,
Klyachko N.,
Shtansky D.,
Prokoshkin S.,
Brailovski V.
Аннотация:Металлические решетчатые каркасы предназначены для имитации архитектуры и механических свойств костной ткани, поэтому совместимость их поверхностей имеет первостепенное значение. В этом исследовании представлен новый протокол модификации поверхности металлических решетчатых каркасов, напечатанных из сверхэластичного сплава Ti-Zr-Nb. Этот протокол состоит из динамического химического травления (DCE) с последующим украшением наночастицами серебра (AgNP). ДХЭ с использованием раствора на основе 1HF + 3HNO3 + 12H2O23% использовали для удаления частично сросшихся частиц с поверхностями различных готовых решетчатых структур (ромбододекаэдра, листового гироида и многогранников Вороного). В дальнейшем на поверхности каркасов синтезировали антибактериальное покрытие путем контролируемой (20 мин при фиксированном объемном расходе 500 мл/мин) прокачки растворов функционализации (NaBH4 (2 мг/мл) и AgNO3 (1 мг/мл). )) через пористые структуры. После этих обработок было обнаружено, что поверхности каркасов густо заселены наночастицами Ag и их агломератами и проявляют превосходный антибактериальный эффект (скорость высвобождения ионов Ag 4–8 частей на миллион), подавляя рост как E. coli, так и B. subtilis. бактерий до 99%. Экстракты каркаса не проявляли цитотоксичности и не влияли на пролиферацию клеток, что указывает на их безопасность для последующего использования в качестве имплантатов. Оценка цитосовместимости с использованием сфероидов MG-63 показала хорошее прикрепление, распластывание и активную миграцию клеток на поверхности каркаса (более 96 % живых клеток), что подтверждает их биотолерантность. Эти результаты свидетельствуют о перспективности этого подхода к модификации поверхности для разработки сверхэластичных каркасов из Ti-Zr-Nb с превосходными антибактериальными свойствами и биосовместимостью, что делает их очень подходящими для применения в костных имплантатах.