최근에는 그래핀(G)과 그래핀 옥사이드(GO) 나노입자가 외과용 임플란트 표면 개질에 적용되기 시작했다. 그러나 G와 GO의 생물학적 안전성과 항균력은 아직 불분명하다. 이 연구에서 G와 GO의 생체 외 생체 안전성은 골수 간엽 줄기 세포 (BMSC)와의 공동 배양에 의해 평가되었으며 생체 내 생체 안전성은 마우스 근육 조직에 물질을 이식하여 관찰되었습니다. 생물안전성 결과에 따르면 G 및 GO의 안전 임계 농도는 10μg/ml였습니다. 농도가 10μg/ml 이상일 때 G와 GO의 세포독성은 용량 의존적으로 나타났다.
항균 결과는 G가 100μg/ml 이상의 농도에서 항균력을 나타냈으며; GO는 50μg/ml 이상의 농도에서 항균력을 나타냈다. G와 GO의 항균 효과는 in vitro에서 용량 의존적이었다.
50~100μg/ml의 GO 또는 G 농도는 세포독성과 항균력의 균형을 유지하는 데 더 좋은 범위일 수 있습니다. 우리의 연구에 따르면 G와 GO는 특정 농도 범위에서 우수한 생물학적 안전성과 항균 특성으로 임상에서 사용될 가능성이 있습니다.
<섹션 데이터-제목="배경">최근에는 골절 등의 질병을 치료하기 위해 수술용 임플란트가 널리 사용되고 있지만, 임플란트는 거부 반응과 감염을 피하기 위해 우수한 생체 안전성과 항균성이 모두 필요합니다. 사실 감염성 골결손의 정형외과적 치료는 여전히 큰 문제이다. 박테리아 측면에서 포도상구균 정형외과 및 정형외과 임플란트에서 가장 흔한 병원균이다[1]. 골 결손 및 감염[2]으로 인해 치료가 어렵고 환자가 치유되는 데 오랜 시간이 필요합니다. 상처가 아물지 않으면 최후의 치료는 사지 절단[3, 4]이다.
감염성 골결손의 좋은 치료는 감염 조절과 골결손 수복 요청의 재건을 동시에 만족시켜야 한다. 뼈 조직 공학의 발달로 정형 외과 치료 분야에서 생체 재료 응용이 증가하고 있습니다. 따라서 뼈의 감염 치료율이 크게 향상될 수 있습니다. 이러한 재료는 주로 이질골[5], 바이오세라믹[6](예:수산화인회석[7] 및 인산칼슘[8]), 폴리머[9, 10], 단백질 재료(예:콜라겐 섬유[11]), 등등. 이러한 자료와 함께 Beatriz Pelaz et al. 임플란트에서 나노기술의 중요성과 유망한 전망을 밝혔습니다[12]. 이러한 나노 입자 중 그래핀과 그 파생물은 뼈 복구 요구 사항을 충족하는 다른 새로운 재료입니다.
그래핀은 벌집 구조에서 탄소 원자의 단일 또는 몇 층이 있는 2차원입니다[13,14,15]. 복합재료[16, 17], 센서[18, 19], 에너지[16, 20] 등의 우수한 물리적 특성으로 인해 다양한 분야에서 널리 사용된다. 그래핀 옥사이드는 산소와 그 그래핀 옥사이드 형태를 포함하는 기본 표면 활성 그룹의 2차원 무한 확장으로 연결된 탄소 원자 층에 있는 표면 기능화된 그래핀 재료입니다[21]. 그래핀(G)과 그 유도체는 독특한 2차원 구조와 특정한 물리적, 화학적 특성으로 인해 생물의학 분야에서 큰 관심을 불러일으켰습니다[22]. 기능화된 그래핀 및 그 유도체는 약물 로딩[23], 항균[24], 바이오이미징[25, 26] 및 암 치료[27]와 같은 많은 기능을 가지고 있습니다.
항균 능력의 측면에서 Li et al. G 항균 메커니즘은 주로 전하 이동[28]과 세균 이동에 의해 유발된다는 것이 밝혀졌습니다. 박테리아가 날카로운 나노시트의 표면으로 이동하여 날카로운 모서리로 박테리아를 찢는다[29]. 또한 Tu et al. 또한 G가 세포에 침투하여 세포막에서 다량의 인지질을 추출할 수 있는 또 다른 잠재적인 항균 메커니즘을 보여주었습니다[30]. 따라서 G와 산화그래핀(GO)은 생체활성과 항균력을 가지고 있어 골수복재로서의 자격요건을 충족한다.
그러나 대규모 생산 및 적용에서 그래핀의 생물학적 안전성 문제는 특히 중요합니다. 작업자는 흡입, 피부 접촉 및 위장 경로를 포함한 여러 매체를 통해 나노입자(NP)에 노출되어 고통을 받을 수 있습니다. Andrea Prodi et al. 추가 보호를 위해 NP 노출을 평가하는 단계적 접근 방식을 제안했습니다[31]. 평가를 제외하고는 생체 안전성 및 생체 적합성이 다른 연구 핵심 사항입니다. Kan Wang et al. 20μg/ml 미만에서는 인간 섬유아세포에 독성을 나타내지만 50μg/ml 이상에서는 명백한 세포독성을 나타내며 세포 접착력을 현저히 감소시키는 GO의 생체 적합성을 입증했습니다[32]. 현재, 보다 일관된 견해는 G와 GO가 박테리아에 대한 독성 효과를 갖지만 세포에 대한 독성 효과와 상충한다는 것을 확인시켜줍니다[33,34,35,36]. G와 GO의 기능과 독성은 아직 더 구체적인 연구가 필요하다. Beatriz Pelaz et al. G와 GO의 잠재적인 위험과 in vivo 및 in vitro 항균 능력의 조합에 대한 연구를 상기시키고 촉구하는 "안전하고 효과적인 나노 의약품의 개발을 위해서는 위험을 줄이고 이점을 높이는 방법이 중요합니다"라는 질문을 제기했습니다[12] .
골수 중간엽 줄기 세포(BMSC)는 다능성 성체 줄기 세포입니다. 그들은 조직 공학에서 뼈 결함을 복구하는 중요한 세포 소스가 되었습니다[37, 38]. 더욱이 그래핀과 그 유도체와 줄기세포의 상호작용에 대해서는 아직 연구가 부족하다[39, 40].
따라서 본 연구에서는 시험관 내에서 쥐의 근육 조직인 황색 포도구균에서 BMSC에 대한 G와 GO의 효과를 조사했습니다. , in vivo 및 in vitro에서 G 및 GO의 세포독성 및 항균력을 조사하고 탄소나노물질 나노의약 및 나노독성 연구를 촉진하는 것을 목적으로 합니다.
<섹션 데이터-제목="결과">전자현미경에서 G 또는 GO 나노입자는 30.41 ± 5.59 nm 크기로 불규칙한 모양을 나타내었고 입자 덩어리를 볼 수 있었다(Fig. 1a, b). 7일 배양 후 세포의 형태는 방추형으로 바뀌었다(Fig. 1c). 골형성 분화 배지로 배양한 후 칼슘 결절이 형성되었다(그림 1d). 지방 형성 분화 후에 오일 축적이 형성되었습니다(그림 1e).
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G 및 GO 세포독성(a , b). G의 TEM 이미지(a ) 및 이동(b ) 나노 네트워크가 형성되었음을 보여주었다. ㄷ BMSC의 세포 형태학. d 칼슘 침착을 위한 알리자린 레드. 이 지질용 오일 레드 O. 에 G 및 GO 처리 후 세포 활성, *P <0.01 컨트롤 그룹, # 피 <0.01 대조군, ○ 피 <0.05 G 50 μg/ml 그룹, ☆, □, △ 피 동일한 농도의 G 그룹에서 <0.01. r 2(G) =0.843, r 2(GO) =0.939. 스케일 바 a , b 200nm, c , d 100μm, e 50μm. r , 상관 계수
농도가 10 μg/ml보다 높을 때, G 또는 GO는 BMSC의 성장을 억제하였다. 세포독성은 1000 μg/ml 군에서 가장 높았고 용량 의존적 양상을 보였다. 농도가 10 μg/ml보다 높을 때 동일한 농도에서 GO 그룹의 세포독성이 G 그룹보다 높았다. 농도가 증가할수록 그 차이가 더 크게 나타났다(Fig. 1f).
SEM 관찰에서, G 또는 GO의 농도가 10 μg/ml일 때, BMSC는 양호한 접착 및 형상을 갖는 양호한 상태였다. G의 농도가 50㎍/ml 이상일 때 세포의 크기 감소, 표면 분비 증가, 세포 표면 미세융모 확장 등의 변화를 보였다. GO의 농도가 50μg/ml 이상이면 BMSC가 수축 및 변형되어 대부분의 세포가 죽은 것으로 나타났습니다. 이러한 결과는 GO가 동일한 농도에서 G에 비해 BMSC에 대한 세포독성이 더 높다는 것을 나타냅니다(그림 2).
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G, GO 및 BMSC의 공동 배양 SEM 이미지. 아 G 그룹, 10㎍/ml. 세포 상태는 양호합니다. ㄴ G 그룹, 50㎍/ml. 세포 크기가 감소하고 표면 분비가 증가하며 세포 표면의 미세 융모가 길어집니다. ㄷ GO 그룹, 50㎍/ml. BMSC는 수축하고 변형됩니다. G 그래핀, GO 그래핀 옥사이드, B BMSCs
TEM의 관찰에서 우리는 G 또는 GO가 BMSC에 들어가 세포 내부에 침착될 수 있음을 발견했습니다. 그리고 농도가 50 μg/ml 이상일 때 세포 구조 장애, 미세 융모 엉망을 포함한 세포 미세 환경 변화가 발견되어 G 그룹에 비해 GO의 세포 독성이 더 높음을 나타냅니다(그림 3).
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G, GO 및 BMSC의 공동 배양의 TEM 이미지. 아 지 그룹. ㄴ GO 그룹. G와 GO는 모두 세포 구조 장애와 세포 표면의 미세 융모 엉망으로 이어질 수 있습니다. GO는 세포 독성이 높은 세포 미세 환경 변화를 일으킵니다.
SEM 및 TEM 관찰 결과를 바탕으로 G 및 GO에 대한 안전 임계 농도는 10μg/ml임을 발견했습니다. GO의 농도가 10 μg/ml 이상일 때, GO는 G에 비해 BMSC에 대한 더 높은 세포독성을 가졌다.
생체 내에서 G 및 GO 세포독성을 분석하기 위해 정형외과에서 국소 이식 상황을 나타내고 시뮬레이션할 골격 조직을 선택합니다. 대조군과 G군에서 골격 조직의 HE 염색 결과는 수직축과 평행한 근섬유를 갖는 정상적인 구조를 나타내었다. 단면에서 얇은 반점과 핵으로 나타난 근원섬유 단면은 세포의 가장자리에 위치하였다. 위에서 언급한 변화는 정상 골격 세포에서도 발견될 수 있으며, 이는 G가 근육 조직에 대한 독성이 거의 없음을 나타냅니다.
이에 반해 GO군에서는 종방향 근섬유의 가로선이 골절되어 뚜렷하지 않아 근위축과 괴사가 관찰되었다. 따라서 GO는 동물에 대한 독성이 더 높았다(그림 4).
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H 염색으로 염색된 조직 섹션. 아 대조군은 손상되지 않은 조직을 나타냅니다. ㄴ 지 그룹. 골격 세포는 직선 스트립으로 존재합니다. 근육의 근원섬유는 장축을 따라 평행하고, 가로선은 명확하고, 단면은 불규칙한 블록입니다. Myofibrillar 섹션은 얇은 반점으로 나타납니다. 핵은 가장자리에 있습니다. ㄷ GO 그룹. 종단면에서 근섬유의 가로선이 골절되어 명확하지 않음
체외 정균 실험에서 G 또는 GO의 ROI의 광자 강도는 용량 의존적 방식을 보였다. 그리고 농도가 증가함에 따라 광자 세기가 감소하였다. 동일한 농도의 G 그룹과 비교할 때 GO 그룹은 더 낮은 광자 강도를 보였습니다(그림 5).
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S의 생물발광 강도 모니터링 . 구균 시험관내. G 및 GO는 시험관 내 항균 능력에서 용량 의존적 방식을 나타낸다. 아 Xen-29의 생물발광은 37°C에서 배양 0, 8, 24시간 후 시험관 내에서 이미지화되었으며, 색상의 변화는 빛의 강도를 나타냅니다(빈 M(8), FOV12, f1, 15초). ㄴ PI =0시간, r 2(GO-0h) =0.924. ㄷ PI =8시간, r 2(G-8 시간) =0.584, r 2(GO-8시간) =0.960. d PI =24시간, r 2(G-24시간) =0.616, r 2(GO-24시간) =0.943.*P <0.01 컨트롤 그룹, # 피 <0.01 대조군, ☆, □, △, ○ 피 동일한 농도의 G 그룹에서 <0.01. r , 상관 계수
0, 8, 24시간에 G의 농도가 100, 500, 1000㎍/ml일 때 G는 대조군에 비해 Xen-29 성장에 대한 억제능을 보였다. 그러나 10 및 50 μg/ml 그룹의 광자 세기는 대조군과 큰 차이를 보이지 않았습니다.
GO의 농도가 50, 100, 500, 1000㎍/ml일 때, 0, 8, 24시간에서 GO는 Xen-29에 대한 성장 억제 효과를 보였다. 유사하게, 10 및 50 μg/ml 그룹의 광자 강도는 대조군과 비교하여 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았습니다.
그 결과 G는 100 μg/ml 이상의 농도에서 항균력을 나타내었고, GO는 50 μg/ml 이상의 농도에서 항균성을 나타내었다. G 또는 GO의 항균력은 용량 의존적이었다. GO는 같은 농도에서 G에 비해 항균력이 더 강했습니다.
생체 내 정균 실험에서 GO 그룹은 0 및 24시간에서 유의하게 낮은 광자 강도(PI) 값을 보였다. PI 값은 G군 및 대조군에 비해 감소하였다. 그러나 G군의 PI 값은 대조군과 통계적으로 유의한 차이가 없었다(Fig. 6). 그 결과 GO는 강력한 항균력을 보였지만 G는 100μg/ml 농도에서 생체 내에서 뚜렷한 항균력을 나타내지 않았습니다.
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S의 생물발광 강도 모니터링 . 구균 생체 내. GO는 생체내 항균력에서 용량 의존적 방식을 보여줍니다. 아 Xen-29의 생물 발광은 0 및 24시간 배양 후 생체 내에서 이미지화되었으며 색상의 변화는 빛의 강도를 나타냅니다(빈 M(8), FOV12, f1, 60초). ㄴ PI =0시간, # 피 대조군과 함께 <0.01. ㄷ PI =24시간, # 피 <0.01 대조군 포함
조직 공학의 발달로 정형 외과 치료 분야에서 생체 재료 응용이 증가하고 있습니다 [41]. 생체 재료에는 우수한 생체 안전성이 필요합니다. G와 GO는 그 안전성과 독특한 물리화학적 특성으로 인해 의료분야에서 널리 사용되어 왔다. 항균력 면에서는 G와 GO가 항균력이 좋은 물질이다. 주요 항균 메커니즘은 전하 이동[28, 29]과 세포로의 침투[30]입니다. 따라서 G와 GO의 항균력은 안전한 범위 미만의 뼈 복구 재료에 대한 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
본 연구에서는 생물학적 안전성 특성을 확인하기 위해 SEM 및 TEM을 통해 BMSC에 대한 G 및 GO 세포 독성 효과를 관찰했으며 이 효과는 용량 의존적 방식으로 제시되었습니다. 더욱이, GO는 더 높은 세포독성 효과를 가졌다. 항균 특성의 측면에서 우리는 G와 GO가 용량 의존 방식으로 항균 특성을 가지며 GO 효과가 생체 내에서 G보다 훨씬 더 우수함을 추가로 관찰했습니다. 결론적으로, 50~100 μg/ml 범위의 농도는 작은 세포독성 효과와 주요 항균력의 균형을 유지하는 것이 더 나을 수 있습니다.
이 연구는 G와 GO가 모두 BMSC와 골격 세포에 대한 세포 독성 효과를 나타내며 GO 독성이 G보다 높다는 것을 보여주었습니다. 많은 연구에서 G 나노 세포 독성과 물질의 물리적 및 화학적 특성(예:크기, 모양 및 표면 작용기) [35, 42, 43]. 게다가, 연구자들은 순수한 G가 미토콘드리아 막 전위(MMP)의 고갈과 세포내 활성산소종(ROS)의 증가를 통해 세포독성을 유도할 수 있다는 것을 발견했습니다[12], 따라서 미토콘드리아 경로의 활성화에 의해 세포자멸사를 유발합니다[34, 44] . 그러나 GO의 세포독성이 G보다 높은 현상은 GO의 표면에 포함된 그룹과 관련이 있을 수 있다[45]. 연구원들은 GO의 세포독성이 혈청 함량과 직접적인 관련이 있음을 발견했습니다. Hu Wet al. 는 GO가 혈청 단백질을 흡착하여 단백질 봉입체를 형성할 수 있는 강력한 흡착 능력을 가지고 있음을 입증했으며 [46], 이는 G에 비해 GO의 더 높은 세포독성 염기성을 보여줍니다. 우리의 실험은 위에서 언급한 결론을 확인했습니다. 또한, 동물 독성은 G 및 GO의 생물학적 안전성 평가의 또 다른 중요한 지표입니다. 본 연구에서는 GO 그룹에서 근육 조직에서 심각한 병리학적 반응이 발견되어 G 그룹에 비해 독성이 더 높음을 나타냅니다.
둘째, 항균 특성은 G 및 GO 용량 변화와 일치합니다. 50~100 μg/ml GO 농도는 생물학적 독성과 항균 능력의 균형을 더 잘 맞출 수 있습니다. 우리의 연구는 생물학적 독성과 항균 능력이 모두 용량 의존적 방식으로 존재함을 보여주었습니다. 따라서 일부 농도 범위는 사소한 생물학적 독성과 주요 항균 능력의 균형을 유지할 수 있습니다.
결과는 G와 GO가 모두 BMSC와 근육 조직에 대해 약간의 생물학적 독성을 가지고 있음을 보여주었지만, GO 그룹에서 항균 능력은 생체 내에서 유의미했습니다. 이전의 G 및 GO 독성 결과를 기반으로 우리는 50~100μg/ml의 농도가 경미한 생물학적 독성과 주요 항균력의 균형을 유지하는 것이 더 나을 수 있음을 발견하여 생물 안전성 및 항균성에 대한 새로운 증거를 제공합니다. 임상 작업에서 생체 내 및 시험관 내 G 및 GO의 능력.
GO는 많은 독성 효과가 있지만 GO를 변형하면 독성을 피할 수 있습니다[47, 48]. 동시에 변형된 GO 물질은 체내에서 분해 및 제거될 수 있습니다[49]. 따라서 GO에 대한 수정의 새로운 연구 방향이 촉구된다. 더욱이, G와 GO가 다른 중요한 기관이나 조직에 미치는 영향은 전체론 의학에 도달하기 위해 여전히 더 많은 연구가 필요합니다. 한편, GO가 박테리아에 산화 스트레스 손상을 유발하는지와 추가적인 항균 메커니즘의 존재 여부는 추가 연구가 필요합니다. 조직 공학에 적용하기 전에 G 및 GO 독성의 메커니즘과 독성을 줄이기 위한 수정된 방법은 여전히 더 많은 설명이 필요합니다.
수컷 Sprague-Dawley(SD) 쥐와 수컷 Balb/C 마우스는 이란 파스퇴르 연구소에서 구입하여 25°C에서 12시간 명암 조건으로 유지했습니다. 4주령의 SD 쥐를 BMSC의 분리에 사용했습니다. Balb/C 마우스는 생체 내 동물 실험에 사용되었습니다. 모든 동물은 제4군사대학 실험동물센터에서 사육되었으며, 수술은 시징 병원의 동물 실험 수술 기준에 따라 진행되었습니다. 모든 동물 실험은 4군 의과대학 기관 동물 관리 및 사용 위원회의 승인을 받았습니다.
G 또는 GO(레이어 1-2)(Hengqiu Graphene Technology, 중국)를 각각 절대 에탄올(투과 전자 현미경 테스트, TEM에 사용), PBS 버퍼(시험관 내 세포 실험에 사용) 및 식염수에 추가했습니다. 생체 내 동물 실험) G 또는 GO 용액을 준비합니다(라만 분광법 테스트 결과는 Hengqiu Graphene Technology에서 제공했습니다). G 또는 GO 용액의 초기 농도는 1 mg/ml였습니다. 실험 2시간 전에 초음파를 이용하여 G 또는 GO 용액을 분산시켰다.
세포 배양 배지는 10% 소태아혈청(Gibco, Carlsbad, California, USA), DMEM/F12(Corning, NY, USA), 100U/ml 페니실린 및 100U/ml 스트렙토마이신(Sigma, St. Louis, 미국 미주리주). BMSC는 4주령 수컷 쥐로부터 골수 배양 방법으로 추출하였다[50]. 쥐를 처형한 후, 대퇴골과 경골을 무균 상태에서 제거하였다. 골수강을 세포 배양 배지로 세척했습니다. 그 후, 혼합물을 10분 동안 1500rpm에서 원심분리하여 골수를 수집하였다. 골수를 세포 배양 배지로 재현탁시키고 37°C 및 5% 이산화탄소 세포 배양기에서 젤라틴 코팅된 세포 배양 병에 접종하였다. 48시간 후에 세포 배양 병의 배지를 교체하고 부착되지 않은 세포를 제거했습니다. 그런 다음, 배양 배지는 48시간마다 한 번씩 교체되었습니다. 세 번째에서 다섯 번째 계대 세포는 다음 실험에 사용되었습니다.
분화 배지(Cyagen, CA, USA)를 사용하여 BMSC에 대한 골형성 분화 및 지방형성 분화를 수행하였다. 2주 분화 유도 후, 세포를 30분 동안 4% 포름알데히드 용액으로 고정시켰다; 그 후 골형성 분화를 위한 alizarin red 염색과 지방분화를 위한 oil red 염색을 시행하였다.
BMSC 현탁액 농도를 5 × 10 4 로 조정했습니다. /l 및 세포는 각 구멍에 100μl가 있는 96-구멍 플레이트에서 배양되었습니다. 24시간 후, 배지를 0(대조군), 10, 50, 100, 500, 1000㎍/ml 농도의 G 또는 GO를 함유하는 세포 배양 배지로 교체하였다. 24시간 배양 후, 10㎕의 alamarBlue(Bio-rad, Hercules, CA, USA)를 추가 4시간 배양을 위해 각 구멍에 첨가하였다. Microplate(Bio-rad, Hercules, CA, USA)를 사용하여 570 및 600 nm에서 OD(광학 밀도) 값을 감지한 다음 alamarBlue® 비색 계산기(Bio-rad, Hercules, California, USA)를 사용하여 세포 증식 속도를 평가합니다.
BMSC는 두께가 0.17mm이고 직경이 14mm인 24홀 얇은 유리판에 시딩되었습니다. 24시간 배양 후 배지를 0(대조군), 10, 50, 100, 500, 1000㎍/ml 농도의 G 또는 GO를 포함하는 세포 배양 배지로 교체하였다. 세포를 24시간 동안 계속 배양한 후 상층액을 제거하였다. 세포를 2.5% 글루타르알데히드 용액으로 24시간 동안 고정시켰다. 그런 다음 탈수 및 도금 후 주사형 전자현미경(Hitachi S-4800 SEM, JPN)으로 세포를 관찰하였다.
G 및 GO 현탁액을 50㎍/ml로 조정하였다. 세포를 24시간 동안 G 또는 GO와 공동 배양한 다음 0.25% 트립신으로 소화시켰다. 10분 동안 1000rpm으로 원심분리한 후 상층액을 제거하였다. 세포를 2.5% 글루타르알데히드 용액으로 24시간 동안 고정하고 투과전자현미경(FEI Tecnai G2 TEM, USA)으로 슬라이스를 관찰했습니다.
생체 내에서 G 및 GO 세포독성을 분석하기 위해 정형외과에서 국소 이식 상황을 나타내고 시뮬레이션할 골격 조직을 선택합니다. G 또는 GO를 Balb/C 마우스의 대퇴골 내측 근육 조직에 각각 주사하였다. 7일 후에 마우스를 죽이고, G 또는 GO를 주입한 근육 조직을 10% 중성 포름알데히드 용액으로 24시간 동안 고정하였다. 알코올 탈수 후 조직을 파라핀으로 감싼 후 슬라이스하여 헤마톡실린 및 에오신(HE) 염색을 수행하였다. 도립현미경(Leica DMI6000B 도립현미경, RBT)으로 조각을 관찰했습니다.
우리는 발광 반응을 위해 배양하기 위해 Xen-29를 선택했습니다. Xen-29는 Staphylococcus aureus의 생물발광 박테리아였습니다. (Caliper, LS, USA) ATCC-12600 유래. 박테리아는 37°C에서 200㎍/ml 카나마이신(Sigma, St. Louis, MO, USA)을 함유하는 Luria Bertani 배지(LB, Sigma, St. Louis, MO, USA)에서 배양되었습니다. 단일 콜로니를 37°C의 LB 배지에서 200rpm의 속도로 2-3시간 동안 흔들면서 채취했습니다. 600 nm에서의 흡광도가 LB 브로스 블랭크에서의 흡광도와 비교하여 0.5(대략 1.44 × 108 cfu/ml에 해당)에 도달하면 박테리아를 다음 실험에 사용했습니다.
생물 발광 이미징을 제시하기 위해 IVIS Lumina II 냉각 CCD 광학 거시적 이미징 시스템(Caliper, LS, USA)을 사용했습니다. 박테리아 생물발광 신호는 광자 강도(PI)로 변환되었습니다. Living Image® 4.2 소프트웨어(Caliper, LS, USA)는 관심 영역(ROI)에서 PI의 정량화에 사용되었습니다. 이미징 과정에서 마우스의 움직임을 방지하기 위해 수신된 신호의 불안정성을 피하기 위해 마우스를 마취했습니다.
Xen-29가 24홀 플레이트에 추가되었고 각 홀의 농도는 10 7 이었습니다. 씨퓨. 그 다음, G 또는 GO 현탁액을 첨가하여 농도를 0(대조군), 10, 50, 100, 500 및 1000㎍/ml로 조정하였다. 각 구멍의 일정한 부피는 500μl였습니다. G와 GO의 항균력을 분석하기 위해 개입 후 0, 8, 24시간에 ROI 내의 세균성 PI를 순차적으로 측정하였다.
위의 실험 결과를 바탕으로 항균력을 확인하기 위해 100μg/ml 군을 선택하였다. Xen-29 현탁액(200㎕)을 Balb/C 마우스의 대퇴골 내측 근육 조직에 주사하였다. ROI의 PI는 수술 후 0시간과 24시간에 검출되었습니다.
모든 데이터는 평균 ± 표준 편차(SD)로 표시되었습니다. 학생의 t 동일한 농도의 G와 GO를 비교하기 위해 테스트를 사용했습니다. 일원 분산 분석(ANOVA)을 사용하여 농도가 다른 G와 GO의 차이를 각각 비교했습니다. 피 <0.05는 통계적으로 유의한 것으로 간주되었습니다.
결론적으로, G와 GO는 용량 의존적 방식으로 약간의 생물학적 세포독성 효과를 갖는다. G 및 GO는 항균 특성을 가지며 용량 의존적 방식으로도 기능합니다. GO 항균 특성은 생체 내에서 G보다 훨씬 우수합니다. 50~100 μg/ml의 농도는 경미한 생물학적 독성과 주요 항균력의 균형을 유지하는 것이 좋습니다. 더욱이, 독성을 줄이기 위한 GO의 변형은 나노의학에서 G 및 GO 응용에 기여하기 위해 명확해질 필요가 있습니다.
골수 중간엽 줄기세포
그래핀
산화 그래핀
헤마톡실린 및 에오신
Luria Bertani 중간
나노입자
광자 강도
활성 산소 종
주사 전자 현미경
투과전자현미경
나노물질
초록 최근에, 암 약물을 위한 나노캐리어 시스템, 특히 GO 기반 약물 전달 시스템은 암 환자에게 혜택이 되고 있습니다. 이 연구에서 우리는 생체 적합성을 향상시키기 위해 GO 표면을 기능화하기 위해 타우를 선택합니다. 첫째, 변형된 Hummer의 방법과 초음파 스트리핑 방법으로 나노크기의 GO를 합성하였다. 타우린으로 변형된 산화 그래핀 담체(Tau-GO)는 제타 전위가 − .8 mV이고 입자 크기가 242 nm인 물에 대한 분산성과 안정성이 좋은 Tau-GO를 얻기 위해 화학적 방법으로 합성되었습니다. 캡슐화 효율 평가 기준에
과학자들은 항상 일반인이 결코 이해할 수 없는 물질로부터 극미량의 에너지를 얻으려고 노력하고 있습니다. 그러나 우리의 순수한 경이의 작은 세계에서 정확히 무슨 일이 일어나고 있는지 아는 것은 항상 좋은 일입니다. 그래서 저는 여러분에게 바로 눈앞에서 세상을 바꿀 수 있는 몇 가지 정보를 알려 드리겠습니다. 그래핀. 간단히 말해서 그래핀은 단일 탄소 시트 층입니다. 연필의 흑연을 상상해보십시오. 흑연의 가장 작고 단일한 층은 그라펜입니다. 원자 1개 두께의 순수한 탄소 시트입니다. 그러한 단순한 물질이 실제로 이렇게 인상적인 특성을
