적절한 표면은 세포의 기능과 통신을 유지하거나 촉진하는 데 필수적입니다. 최근 연구에 따르면 나노구조 코팅은 세포 접착력을 향상시키는 잠재력을 가질 수 있습니다. 그러나 기존의 솔루션 코팅 기술을 사용하여 오염을 최소화하기는 거의 어렵습니다. MAPLE(Matrix-Assisted Pulsed Laser Evaporation) 기술은 오염이 없는 공정이며 다양한 기질 표면의 골격을 손상시키지 않고 바이오폴리머를 증착하는 효율적인 공정을 보여줍니다. 여기서, 상향변환 나노입자(NaGdF4 :Yb 3+ , 어 3+ ) 면역글로불린 G(IgG) 변형 유무에 관계없이 one-pot 합성 방법으로 생산하였다. 상향변환 나노입자(UCNP)의 평균 크기는 50 ± 8 nm입니다. UCNP의 표면에 결합된 IgG는 투과전자현미경(TEM)으로 직접 관찰할 수 있습니다. Nd:YAG 레이저(λ =532 nm, ν =10 Hz)를 사용하는 MAPLE 시스템은 배양 접시의 유리 바닥에 IgG 수정이 있거나 없는 UCNP를 증착하기 위해 적용됩니다. 또한, IgG가 있는/없는 UCNP로 코팅된 배양 접시에서 배양된 인간 제대 정맥 내피 세포(HUVEC)의 거동이 젤라틴으로 코팅된 유리 코팅된 대조군 샘플과 비교하여 연구되었습니다. 세포에 독성 효과가 부과되지 않습니다. 이 연구의 결과는 MAPLE 기술에 의한 항체 유무에 따른 UCNP의 침착이 세포의 부착 및 증식을 향상시킬 수 있음을 나타냅니다.
상피 세포는 피부, 내장, 기도 및 생식관을 포함한 인체의 내부 및 외부 표면에서 찾을 수 있습니다. 상피 세포는 먼지와 미생물에 대한 안전 껍질을 제공할 뿐만 아니라 스트레칭, 트랙 등과 같은 중요한 기능도 나타냅니다[1]. 따라서 상피 세포는 조직 공학 및 조직 재생에 광범위하게 사용되었습니다. 상피 세포와 기질 표면 사이의 상호 작용은 세포의 기능과 의사 소통을 유지하는 데 중요합니다. 일반적으로 단백질 기반 코팅, 예를 들어 쥐 꼬리 콜라겐은 추가 연구를 위해 페트리 접시 또는 유리에서 자라는 상피 세포를 허용하기 위해 적용됩니다. 최근에 기판에 코팅된 나노물질은 나노구조 코팅의 미세한 형태, 특수한 질감/패턴을 활용하여 세포 성장을 제어할 수 있는 가능성을 보여줍니다[2,3,4]. 또한, 발광 나노물질은 매우 안정적인 광발광 특성으로 인해 세포-세포 및 세포-표면의 상호작용을 연구하는 데 있어 기존의 유기 염료에 비해 상당한 이점을 보여주었습니다. 단백질로 변형된 발광 나노구조로 코팅된 표면과 세포의 상호작용을 알아내는 것은 흥미롭다.
1959년에 처음 조사된 상향변환 현상은 2개 이상의 광자가 순차적으로 흡수되어 고에너지의 빛을 방출하는 현상입니다[5, 6]. 란탄족 도핑된 상향변환 나노입자(UCNP)는 활성제, 증감제 및 호스트 매트릭스를 포함한 세 가지 다른 구성요소로 구성됩니다. Er 3+ 와 같은 란탄족 이온 , 호 3+ 및 Tm 3+ 고유한 에너지 수준 구조를 가지고 있기 때문에 활성화제 역할을 할 수 있습니다[7,8,9,10,11]. Yb 3+ 이온은 여기된 빛에서 활성제로 에너지를 전달하기 위해 적용될 수 있는 가장 일반적인 증감제입니다[12,13,14]. 산화 물질과 불화물 물질은 모두 일반적으로 결정 호스트로 사용됩니다[15,16,17]. 근적외선(NIR) 빛의 여기 하에 가시광선 영역에서 근적외선 영역으로 빛을 방출하는 상향변환 나노입자는 "치료 창"으로 알려진 NIR 빛의 산란 계수가 낮기 때문에 심층 조직 생체 영상에 적용될 수 있습니다. "[18]. 최근에 생물학적 표지/감지를 위해 UCNP의 다양한 표면 변형이 개발되었다[19, 20]. 예를 들어, 아비딘은 항체와의 상호작용을 입증하기 위해 UCNP의 표면에 변형된 헥산디오익산(HAD)에 접합되었습니다[21]. ssDNA-modified core-shell UCNPs는 특정 올리고뉴클레오티드를 검출하기 위해 개발되었습니다[24].
한편, 혈액과 세포외액에서 발견되는 항체인 면역글로불린 G(IgG)는 조직의 감염을 조절합니다. 예를 들어, IgG는 금 나노입자를 생성하기 위한 주형으로 사용될 수 있고, IgG는 박테리아 세포를 표지하기 위해 변형된 자성 나노입자를 사용할 수 있습니다[22, 23]. 그러나 세포 배양 또는 조직 배양을 위해 UCNP에 IgG를 변형시키는 연구는 거의 보고되지 않았습니다.
졸-겔 방법, 스핀 코팅 및 용매 증발과 같은 기존의 방법은 생체의학 분석을 위해 기판에 생체 분자 변형 나노 입자를 증착하는 데 적용되었습니다 [27, 28]. 그러나, 단백질 또는 단백질 기반 나노구조체의 증착을 위한 용액 코팅 방법은 오염을 최소화하기 어렵다. 레이저 증착은 잘 제어된 두께를 나타내며 화학 증착에서 발생하는 작업 오염을 방지합니다. 세포 배양을 위한 단백질 기반 표면 개발에 사용된 레이저 증착 기술은 거의 없습니다.
기존의 물리적 증착 방법과 달리 MAPLE(매트릭스 보조 펄스 레이저 증발) 기술은 대상 물질을 직접 제거하지 않습니다. 대신 대부분의 레이저 에너지는 동결된 용매(매트릭스)에 의해 흡수됩니다[24, 25]. MAPLE 공정에서는 휘발성이 높은 용매(매트릭스)에 분산된 타겟 물질을 액체 질소로 냉각된 타겟 홀더에 도입합니다[26,27,28,29,30]. 레이저 조사 하에서, 표적 물질은 증발 용매를 사용하여 기판으로 수송될 수 있다. APLE 기술은 센서, 유기전자소자, 약물전달, 임플란트 코팅 등 다양한 분야에 적용되고 있다[31,32,33,34,35]. 그러나 MAPLE이 증착된 생체 분자/단백질 나노 입자가 있는 기질이 세포 배양 성능에 미치는 영향에 대한 연구는 거의 보고되지 않았습니다.
이 연구에서 우리는 UCNP(NaGdF4 :Yb 3+ , 어 3+ ) 및 열수법에 의한 면역글로불린 G(IgG) 변형 UCNP(UCNPs-IgG). 그 후, 532 nm Nd:YAG 레이저를 사용한 MAPLE 공정을 사용하여 IgG의 변형이 있거나 없는 UCNP를 세포 배양 접시의 유리 바닥에 직접 증착했습니다. 인간 제대 정맥 내피 세포(HUVECs)는 UCNPs 코팅의 세포 독성과 UCNPs로 처리된 표면에서의 세포 거동을 조사하기 위해 UCNPs가 증착된 유리에 파종되었습니다.
가돌리늄(III) 질산염 육수화물(Gd(NO3) )3 ·6H2 O, 결정 및 덩어리, 99.9% 미량 금속 기준), 이테르븀(III) 질산염 5수화물(Yb(NO3) )3 ·5H2 O, 99.9% 미량 금속 기준), 에르븀(III) 질산염 5수화물(Er(NO3 )3 ·5H2 O, 99.9% 미량 금속 기준), 불화나트륨(NaF, BioReagent, 곤충 세포 배양에 적합, ≥ 99%), 분지형 폴리에틸렌이민(PEI, LS에 의한 평균 Mw ~ 800, GPC에 의한 평균 Mn ~ 600), 항인간 염소에서 생산된 IgG(Fab 특이적)-FITC 항체(친화성 분리 항체, 완충 수용액), 4',6-diamidine-2'-phenylindole dihydrochloride(DAPI) 및 Phalloidin-Tetramethylrhodamine B isothiocyanate(Phalloidin-TRITC)를 구입했습니다. Sigma-Aldrich에서. 에틸렌 글리콜(EG)은 Fisher Chemical에서 구입했습니다. 이소프로판올(2-프로판올)은 Caledon lab chemical에서 구입했습니다.
UCNP(NaGdF4 :Yb 3+ , 어 3+ )는 수정된 원 포트 방법[36]에 의해 합성되었습니다. 간단히 말해서, 720mg의 Gd(NO3 )3 ·6H2 O, 170mg의 Er(NO3 )3 ·5H2 O, Yb 160mg(NO3 )3 ·5H2 O, 및 20 ml 에틸렌 글리콜을 3구 플라스크에 첨가하였다. 그런 다음, 0.7g의 PEI를 플라스크에 부드럽게 첨가하였다. 그 다음, 10 ml 에틸렌 글리콜에 용해된 NaF 336 mg을 플라스크에 적가하였다. 혼합물을 200℃로 가열하고 질소 보호 하에 6시간 동안 환류시켰다. 반응 생성물을 원심분리에 의해 수집하고 에탄올/증류수로 여러 번 세척하였다. 제품을 60°C에서 건조했습니다.
IgG 항체는 아미드 결합에 의해 UCNP의 표면에서 변형되었습니다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 15mg의 UCNP 분말을 15ml의 증류수에 용해시켰다. 그런 다음, 붕산염 완충 식염수(BBS, pH =8) 5ml 및 IgG 20㎍을 용액에 첨가하였다. 용액을 실온에서 2시간 동안 교반하였다. 제품을 세척하고 원심분리하여 수집했습니다.
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UCNPs 및 UCNPs-IgG 생산을 위한 원팟(one-pot) 방법의 개략도
레이저 증착 공정은 532nm Nd:YAG 레이저 계열의 MAPLE 2000 장비(project 206, PVD Products, Inc., USA)에서 수행하였다. 증착 과정은 그림 2에 나와 있습니다. 타겟 나노 입자는 1 wt.% 농도로 isopropanol에 용해되었습니다. 혼합물을 액체 질소로 냉각된 표적 홀더에서 동결시켰다. 이 과정에서 다른 추가 첨가제와 계면활성제는 사용하지 않았습니다.
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MAPLE 기술을 사용한 UCNP 및 UCNP-IgG 침착의 개략도
또한, 532 nm Nd:YAG 레이저는 10 Hz의 레이저 주파수와 τfwhm ≅ 200μs. 레이저 스폿 영역 크기는 0.63cm 2 였습니다. 레이저 플루언스는 150mJ/cm 2 였습니다. . 유리기판은 2중량% 젤라틴용액으로 처리하여 기판홀더에 고정하고, 전체 실험과정에서 기판의 온도는 25℃로 유지하였다. 레이저 증착 공정은 1 × 10 −6 에서 진행되었습니다. 토르. 우리의 이전 연구[42, 43]에 따르면 증착 시간은 2시간으로 설정되었습니다. 기판에서 타겟까지의 거리는 4.5cm(수직 구성)였습니다. 레이저 조사 기간 동안 타겟 홀더와 기판 홀더가 회전(타겟:10 rpm, 기판:25 rpm)되었습니다.
MAPLE 증착 전 UCNP 및 UCNP-IgG는 투과 전자 현미경(TEM, Philips CM-10, 80kV에서 작동)으로 특성화되었습니다. UCNP 및 UCNP-IgG의 푸리에 변환 적외선 스펙트럼(FTIR)은 Bruker Vector 22 FTIR 분광계(스캔 범위 600cm -1 ~4500cm −1 , 해상도 4cm −1 , 64 스캔). UCNP의 광발광 특성은 QuantaMaster™ 40 Spectrofluorometer(Horiba Canada—Photon Technology International Inc.)를 사용하여 연구되었습니다. 나노입자의 침착이 있거나 없는 유리 표면에서 인간 제대 정맥 내피 세포(HUVEC)의 성장을 공초점 현미경(Zeiss LSM 5 Duo Vario Microscope)으로 조사했습니다. INCA PentaFET-x3 EDX 시스템(Oxford Instruments)이 부착된 Hitachi S-3400 N 주사형 전자현미경을 적용하여 에너지 분산형 X선 분광법(EDX)을 수행했습니다.
인간 제대 정맥 내피 세포(HUVEC, American Type Culture Collection)를 적용하여 레이저 증착 처리 후 IgG 변형이 있거나 없는 UCNP의 생체 적합성을 연구했습니다. HUVEC는 UCNP 및 UCNP-IgG로 증착된 유리 표면에 시딩되었습니다. 2 중량% 젤라틴 용액으로 처리된 유리 기판(UCNP 없음)은 MAPLE 증착 처리 후 대조군으로 사용됩니다. HUVEC의 파종을 위해 기탁된 샘플을 MCDB 배지(10% 소 태아 혈청, 1% 페니실린 및 암포테리신 B)에 담갔다. HUVEC를 37°C에서 24시간 동안 배양했습니다. HUVEC는 공초점 이미징(Zeiss LSM 510 Duo)을 얻기 위해 2시간 동안 4% 포르말린으로 기판 표면에 고정되었습니다. 세포는 Phalloidin-TRITC 및 DAPI로 염색되었습니다. 샘플을 PBS(pH 7.4)로 세척하고 변색 방지제로 처리했습니다.
HUVEC는 증착된 시료의 표면에 MCDB 배지(10% fetal bovine serum, 1% penicillin, amphotericin B)에서 배양하였다. 배양 접시로 옮긴 후 세포를 24시간 동안 배양했습니다(37°C, 5% CO2 ) 샘플 표면에 있습니다. 약 100,000개의 세포가 각 샘플의 표면에 시딩되었습니다(UNCP 증착 유무). 대조군, UCNPs 및 UCNPs-IgG가 증착된 유리 기판을 포함한 모든 샘플을 3중으로 측정했습니다. 그런 다음 MTT 제제(3-(4,5-디메틸 티아졸릴-2)-2,5-디페닐 테트라졸륨 브로마이드)를 세포 배지에 첨가하고 세포를 3시간 동안 인큐베이션하였다. 세포 배지를 제거하고 웰을 PBS로 2회 헹구었다. 그런 다음 DMSO를 각 웰에 첨가하여 포르마잔을 용해시켰다. 액체를 96웰 플레이트로 옮기고 490nm에서 생체역학 판독기로 분석했습니다(Bio-Tek Instruments EL340I Microplate Reader).
IgG 항체는 아미드 결합을 통해 아민 변형된 UCNP에 접합되었습니다. IgG가 있거나 없는 UCNP는 TEM으로 특성화되었습니다. 그림 3a는 입방 UCNP의 TEM 현미경 사진입니다. UCNP의 평균 크기는 50 ± 8 nm로 추정됩니다. 그림 3a의 작은 삽입은 고해상도 TEM(HRTEM)의 현미경 사진입니다. UCNP는 높은 결정 구조를 가지고 있습니다. 두 개의 인접한 격자 평면 사이에서 측정된 평면 간 거리는 0.312 nm였으며, 이는 입방체상 NaGdF4의 (111) 평면에 해당합니다. (JCPDS 27-0697). 도 3b는 IgG와 결합된 UCNP(UCNPs-IgG)의 TEM 현미경 사진이다. 항체로 변형된 UCNP는 입방체 모양을 유지했으며 평균 입자 크기는 약 54 ± 8 nm입니다. UCNP에 생체접합된 IgG 항체는 그림 3b에 표시된 대로 빨간색 원으로 표시된 TEM으로 직접 관찰할 수 있습니다. IgG 항체의 크기는 약 10 ± 5 nm로 이론적 계산 및 실험 측정값과 유사합니다[44, 45].
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a의 TEM 현미경 사진 UCNP 및 b MAPLE 증착 전 UCNPs-IgG
UCNP의 결정 구조(NaGdF4 :Yb 3+ , 어 3+ )은 그림 4와 같이 X선 분말 회절(XRD) 패턴에 의해 밝혀졌습니다. XRD 프로파일에서 32°, 37°, 54° 및 65°의 4개 피크는 (111), (200), ( 220) 및 (311) 결정면, 이는 입방정상 NaGdF4의 표준 XRD 패턴과 동일합니다. (JCPDS 27-0697) 및 참고 문헌 [36, 37]. HRTEM 및 XRD 측정 모두 UCNP의 결정 구조를 확인합니다.
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NaGdF4의 XRD 프로파일 :어 3+ , Yb 3+ 상향변환 나노입자
UCNP에 대한 IgG의 생체 접합을 추가로 조사하기 위해 푸리에 변환 적외선 분광법(FTIR)이 사용되었습니다. 도 5에서 보는 바와 같이 1515 cm -1 에서 아민기의 굽힘 진동대를 관찰할 수 있다. 및 1511cm −1 UCNP와 UCNP-IgG의 스펙트럼에서 PEI와 IgG 항체는 모두 아미노기를 가지고 있기 때문입니다. 2987cm −1 에서 피크 , 2900cm −1 , 1400cm −1 -CH2의 신축 진동에 기인할 수 있습니다. - 및 C-C 결합. 3673 cm -1 에서 수산기(-OH)의 신축 진동대 관찰 IgG의 카르복실 그룹으로 인한 UCNPs-IgG의 스펙트럼에서. 1249cm −1 에서 피크 및 1650cm −1 IgG 변형 UCNP의 스펙트럼에서 탄소-산소 결합 및 아미드 결합의 신축 진동 밴드에 기인합니다. 이 피크는 UCNPs-IgG의 표면에 있는 IgG 항체의 존재를 나타냅니다.
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UCNPs-IgG 및 UCNPs의 FTIR 스펙트럼은 각각 one-pot 프로세스로 제작되었습니다.
UCNP 및 UCNP-IgG는 유리 바닥이 있는 세포 배양 접시에 MAPLE 공정에 의해 침착되었습니다. UCNP와 UCNP-IgG의 증착 전과 후의 유리 표면은 에너지 분산형 X선 분광법(EDX)으로 특징지어졌다. 도 6은 UCNP(도 6a) 및 UCNP-IgG(도 6b)로 코팅된 유리 샘플에서 가돌리늄(Gd), 에르븀(Er), 이테르븀(Yb) 및 불소(F) 원소의 존재를 보여줍니다. 각기. 또한, 더 긴 조사 시간으로 MAPLE 증착 후 UCNP 및 UCNPs-IgG의 광발광을 측정하였다. 녹색(540 nm) 및 적색(650 nm) 방출은 추가 파일 1:지원 파일의 그림 S1에 표시된 대로 980 nm의 여기에서 관찰될 수 있습니다. 표면 결함 또는 측정 오류로 인해 발생할 수 있는 IgG가 있는 UCNP의 샘플과 없는 UCNP의 샘플 간에 방출 강도가 약간 다릅니다. 추가 연구가 수행될 것입니다. 결과적으로 MAPLE 증착은 IgG 유무에 관계없이 UCNP의 구조와 특성을 유지할 수 있습니다.
<그림> a의 EDX 스펙트럼 MAPLE 처리 후 샘플 및 b MAPLE 처리가 없는 샘플(베어 글라스)
FTIR은 맨 유리 샘플과 비교하여 MAPLE 기술로 만든 UCNPS 및 UCNPs-IgG 코팅을 조사하는 데 사용되었습니다. UCNPs, MAPLE 증착에 의해 UCNPs-IgG로 증착된 샘플 및 블랭크 샘플(bare glass 기판)의 FTIR 스펙트럼은 그림 7에 표시됩니다. 3648 cm -1<에서 –OH 그룹의 신축 진동 밴드 /sup> 스펙트럼 1, 즉 UCNPs-IgG 코팅에서만 관찰되는 IgG의 카르복실기에 기인합니다. 이 결과는 기판 표면에 UCNP-IgG가 존재함을 나타냅니다. 스펙트럼 2(UCNP 코팅)에서 1575cm −1 에서의 굽힘 진동 대역 이는 UCNPs에서 변형된 아민 그룹에 기인한 반면, 성공적인 생체 접합으로 인해 스펙트럼-1(UCNPs-IgG)에서는 아민 그룹의 굽힘 진동 밴드가 거의 관찰되지 않습니다. 결과적으로 MAPLE 기술은 항체로 변형된 UCNP의 특성과 미세 구조를 유지할 수 있습니다.
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각각 UCNP-IgG 및 UCNP로 코팅된 유리 및 유리의 FTIR 스펙트럼
노출된 유리(스펙트럼-3)의 스펙트럼과 비교하여 메틸렌 그룹의 신축 진동 밴드는 약 2985cm −1 입니다. 및 2900cm −1 스펙트럼 1과 스펙트럼 2 모두 UCNP 표면의 탄소 기반 작용기로 인해 발생합니다. 그림 7에서 코팅의 피크는 기판 표면에 증착된 적은 양의 나노입자와 1250cm-1에서 스펙트럼의 변화로 인해 그림 5의 피크보다 훨씬 약합니다. 도 5와 비교하여 도 7에서 유리기판의 영향에 기인한다.
HUVEC 세포에 대한 전통적인 방법은 세포 배양 성능 연구에서 제어로 사용되는 단백질 층을 코팅해야 합니다. 따라서 이 연구에서 세 가지 다른 코팅은 (1) 대조군(젤라틴으로 코팅된 유리), (2) UCNP로 코팅된 유리, (3) UCNP-IgG로 코팅된 유리입니다. 그림 8은 24시간 동안 다른 표면에서 배양된 세포의 공초점 현미경 현미경 사진을 보여줍니다. UCNPs와 UCNPs-IgG가 코팅된 표면에서 성장하는 HUVECs의 양은 대조군과 유사하였다. 그러나 UCNPs-IgG로 변형된 표면에서 성장하는 HUVEC 세포의 거동은 처음 24시간 배양 기간에 극적으로 개선되었습니다. 배양 기간 내 세포 성장 거동은 세포 면적, 연결 길이, 세포 길이, 샘플 표면의 총 세포 수를 포함하여 조사 및 분석되었습니다.
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a 표면의 HUVEC 공초점 현미경 사진 제어, b UCNP 및 c IgG 변형 UCNPs
그림 9는 세 가지 다른 표면에서 24시간 배양한 후 세포 행동의 통계적 분석을 표시합니다. 세포의 면적(그림 9a), 연결 길이(그림 9b), 세포의 길이(그림 9c) 및 세포 수(그림 9d)는 ImageJ 소프트웨어로 조사되었습니다. 셀의 길이는 이 셀의 가장 큰 길이 값으로 정의됩니다. 연결 길이는 세포 끝의 가장자리와 세포 핵 사이의 거리로 정의됩니다. 대조군 샘플에서 성장한 세포와 비교하여 표면에서 UCNP 및 UCNP-IgG로 변형된 HUVEC 세포의 세포 면적은 각각 11.2% 및 22.2% 증가했습니다. UCNP 및 UCNPs-IgG로 변형된 표면의 HUVEC 세포 연결 길이는 12.5% 및 17.5% 증가했습니다. UCNP 및 UCNP-IgG로 변형된 표면의 HUVEC 세포 길이는 8.2% 및 17.3% 증가했습니다. 또한, 세포수를 분석한 결과 UCNPs 기반 시료의 표면에 존재하는 세포의 양이 대조군에 비해 약 8% 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 UCNPs 샘플과 UCNPs-IgG 샘플 모두 HUVECs 세포와 생체 적합성을 나타내는 이전 연구와 일치함을 나타냅니다[38]. UCNPs와 UCNPs-IgG가 증착된 표면에서 배양된 HUVEC 세포의 성장은 세포 면적, 세포 길이 및 연결 길이 측면에서 촉진되었습니다. 이전 연구는 나노구조가 HUVEC 세포의 내피 활성화를 유발할 수 있음을 나타냅니다[2,3,4,39]. 다양한 나노입자에 노출되었을 때 염증 매개체의 방출과 HUVEC의 접착 분자의 상향 조절이 관찰된다고 보고되었다[40]. 염증 매개체는 이전 연구에 기초하여 혈관신생 및 전혈관신생 효과를 촉진할 수 있습니다[2, 41]. 또한, 최근 연구에서는 IgG가 HUVEC의 혈관신생과 유사한 변형을 촉진할 수 있음을 나타냅니다[3].
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대조군, UCNP, UCNPs-IgG를 포함한 다양한 코팅에서 배양된 HUVEC:a 셀 영역, b 셀 연결 길이, c 셀 길이 및 d 셀 번호
다른 표면에서 배양된 HUVEC 세포를 사용하여 세포 생존율을 연구했습니다. 그림 10은 대조군(젤라틴으로 코팅된 유리), 베어 유리, 유리 기판에 증착된 UCNP 및 유리 기판에 증착된 UCNP-IgG와 같은 다양한 표면에서 상대적인 세포 생존 능력을 보여줍니다. 노출된 유리, UCNP로 코팅된 유리 및 UCNP-IgG로 코팅된 유리의 상대 세포 생존율은 각각 99.6%, 105.44% 및 103.96%였습니다. 일부 연구에 따르면 고농도의 PEI는 특히 고농도에서 적용될 때 독성 효과가 있을 수 있지만 PEI를 리간드로 사용하는 것은 허용되며 무시할 수 있는 세포 독성을 보여줍니다[44,45,46,47]. MAPLE의 메커니즘으로 인해 기질 표면의 UCNPs/UCNPs-IgG 양은 임계값(1 mg/ml)보다 훨씬 낮습니다. 분명히, MAPLE에 의한 유리에 UCNP 및 UCNP-IgG의 침착은 HUVEC 세포에 독성 효과를 부과하지 않습니다. 생체 적합성 물질은 일반적으로 세포의 상대적인 세포 생존율(> 85%)을 가질 수 있습니다. [8]
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베어 유리에서 성장하는 HUVEC 세포의 세포 생존율, 각각 UCNP 및 UCNPs-IgG로 코팅된 코팅, 대조군으로 사용된 젤라틴으로 코팅된 유리
요약하면, UCNP 및 UCNPs-IgG는 원 포트 방법으로 성공적으로 합성되었으며 MAPLE 기술에 의해 유리 바닥이 있는 배양 접시에 침착되었습니다. TEM 및 FTIR의 결과는 UCNP 표면에서 IgG의 성공적인 생체 접합을 나타냅니다. UCNP의 평균 입자 크기는 50 ± 8 nm입니다. 항체로 변형된 UCNP는 입방체 모양을 유지했으며 평균 입자 크기는 약 54 ± 8 nm입니다. UCNP에 대한 IgG의 생체 접합은 평균 크기가 10 ± 5 nm인 TEM으로 직접 관찰할 수 있습니다. FTIR 스펙트럼은 또한 UCNP의 표면에 변형된 항체의 카르복실기/펩티드 결합의 존재를 확인했습니다. MAPLE 증착 공정은 유리 기판에 UCNP 및 UCNP-IgG를 증착하는 데 사용되었습니다. EDX, FTIR 및 PL 측정 결과는 MAPLE 증착 후 UCNP 및 UCNPS의 구조 및 특성 유지를 나타냅니다. 우리의 연구는 MAPLE 과정이 항체의 수정 유무에 관계없이 UCNP의 특성과 구조를 유지할 수 있음을 보여줍니다. 또한 HUVEC 세포주를 MAPLE 공정으로 제작된 UCNPs와 UCNPs-IgG를 각각 처리한 표면에 배양하여 세포 배양 성능을 통계적으로 연구하였다. 세포 면적, 세포 길이 및 연결 길이는 이상적인 합류와 미세 혈관 구조의 형성을 지원하는 데 매우 중요합니다. MAPLE 기술에 의해 UCNPs 및 UCNPs-IgG 샘플로 처리된 유리 표면은 HUVEC 세포주에 독성 효과를 나타내지 않습니다. UCNPs와 UCNPs-IgG의 MAPLE 증착은 조직 공학 및 조직 재생을 위한 새로운 생물학적 장치의 제작에 적용될 수 있을 것으로 기대됩니다.
4',6-디아미딘-2'-페닐인돌 디히드로클로라이드
에틸렌 글리콜
인간 제대 정맥 내피 세포
면역글로불린 G
매트릭스 보조 펄스 레이저 증발
폴리에틸렌이민
팔로이딘-테트라메틸로다민 B 이소티오시아네이트
상향변환 나노입자
나노물질
로봇 용접 셀을 사용할 수 있는 산업에 대해 생각할 때 자동차 또는 전자 산업, 심지어 항공 우주 산업을 고려할 수 있습니다. 그러나 그들의 첫 번째 생각이 의료 산업이 될 것인지는 의심스럽습니다. 그것은 잘못된 것입니다. 의료 산업은 수년간 로봇 공학을 사용하여 제품을 제조해 왔으며 이러한 응용 분야에는 용접이 포함됩니다. 의료 제품 제조업체인 Midmark Corporation은 2005년부터 Motoman 용접 셀을 로봇 용접기 및 로봇 포지셔너와 통합한 이후 시설에서 용접 셀 자동화를 도입했습니다. 용접 셀은 진찰대 캐비
작업 셀은 돈을 더 많이 벌 수 있는 좋은 방법입니다. 제조업체가 Fanuc Robotics에서 만든 것과 같은 로봇 작업 셀을 사용하면 애플리케이션을 달성하기 위해 함께 작동하는 장비를 얻게 됩니다. 이러한 Fanuc 작업 셀 디자인은 다목적이며 카탈로그에서 제공되는 수백 개의 Fanuc 로봇 모델과 함께 작업할 수 있습니다. Fanuc의 많은 로봇 워크셀은 포지셔너로 분류할 수 있습니다. 갠트리 셀, 대관람차 셀, 수동 턴테이블 셀, 고정 테이블 셀, 턴테이블 셀 및 트랙 셀이 있습니다. Fanuc 작업 셀에는 다양한 방식으로
