Explorando el método CVD para la síntesis de compuestos de carbono-carbono como materiales para el contacto con tejido nervioso
Autores: Fraczek-Szczypta, Aneta; Kondracka, Natalia; Zambrzycki, Marcel; Gubernat, Maciej; Czaja, Pawel; Pawlyta, Miroslawa; Jelen, Piotr; Wielowski, Ryszard; Jantas, Danuta
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Explorando el método CVD para la síntesis de compuestos de carbono-carbono como materiales para el contacto con tejido nervioso
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Composites de carbono-carbono
Carbono pirolítico
Deposición química de vapor
Estimulación del tejido nervioso
Microscopía electrónica de barrido
Biocompatibilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
El objetivo principal de estos estudios fue obtener compuestos de carbono-carbono con un núcleo construido de fibras de carbono y una matriz en forma de carbono pirolítico (PyC), obtenida mediante el método de deposición química de vapor (CVD) con calentamiento eléctrico directo de un haz de fibras de carbono como material potencial de electrodo para la estimulación del tejido nervioso. Los métodos utilizados para la síntesis de PyC propuestos en este documento nos permiten, con la selección adecuada de parámetros, obtener compuestos reproducibles en forma de varillas con diámetros de aproximadamente 300 um en 120 s (CF_PyC_120). Para evaluar los materiales, se utilizaron diversos métodos como microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopía electrónica de transmisión de barrido (STEM), microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (HRTEM), difracción electrónica de área seleccionada (SAED), espectroscopia Raman, espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS) y técnicas de tensiómetro para estudiar su microestructura, estructura, composición química, morfología de superficie y humectabilidad de superficie. Evaluando su aplicabilidad para el contacto con células del tejido nervioso, se realizó la evaluación de citotoxicidad y biocompatibilidad utilizando la línea celular de neuroblastoma humano SH-SY5Y. Las pruebas de viabilidad y citotoxicidad (WST-1 y liberación de LDH) junto con el examen de la morfología celular demostraron que los compuestos CF_PyC_120 mostraron alta biocompatibilidad en comparación con la muestra de referencia (alambre de Pt), y la mejor adhesión de células a la superficie entre todos los materiales probados.
Descripción
El objetivo principal de estos estudios fue obtener compuestos de carbono-carbono con un núcleo construido de fibras de carbono y una matriz en forma de carbono pirolítico (PyC), obtenida mediante el método de deposición química de vapor (CVD) con calentamiento eléctrico directo de un haz de fibras de carbono como material potencial de electrodo para la estimulación del tejido nervioso. Los métodos utilizados para la síntesis de PyC propuestos en este documento nos permiten, con la selección adecuada de parámetros, obtener compuestos reproducibles en forma de varillas con diámetros de aproximadamente 300 um en 120 s (CF_PyC_120). Para evaluar los materiales, se utilizaron diversos métodos como microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopía electrónica de transmisión de barrido (STEM), microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (HRTEM), difracción electrónica de área seleccionada (SAED), espectroscopia Raman, espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS) y técnicas de tensiómetro para estudiar su microestructura, estructura, composición química, morfología de superficie y humectabilidad de superficie. Evaluando su aplicabilidad para el contacto con células del tejido nervioso, se realizó la evaluación de citotoxicidad y biocompatibilidad utilizando la línea celular de neuroblastoma humano SH-SY5Y. Las pruebas de viabilidad y citotoxicidad (WST-1 y liberación de LDH) junto con el examen de la morfología celular demostraron que los compuestos CF_PyC_120 mostraron alta biocompatibilidad en comparación con la muestra de referencia (alambre de Pt), y la mejor adhesión de células a la superficie entre todos los materiales probados.