Ultrananokrystallinske diamantbelagte membraner viser lovende for medicinske implantatapplikationer

Ultrananokrystallinsk diamant (UNCD) udviser biologiske og mekaniske egenskaber, der gør den til et lovende valg til at fremme epidermal cellemigration på perkutane implantatoverflader. Perkutane implantater bruges almindeligvis til behandling af medicinske og dentale tilstande. Biokompatibilitet af implantatmaterialet spiller en afgørende rolle for at forhindre infektioner, der forårsager for tidlig svigt. Nylige undersøgelser har vist, at mikroporøse membraner kan lette migration af epidermale celler, muliggør udviklingen af ​​en tætning, der modstår bevægelse af væske og mikroorganismer og dermed forbedrer implantatets levetid.

Et team af CNM-brugere fra University of North Carolina og North Carolina State University, arbejder med Nanofabrication &Devices Group, udtænkt en enkel, men innovativ tilgang, der kombinerer begge disse aspekter blot ved at belægge mikroporøse siliciumnitridmembraner med en konform belægning af ultratynde (~150 nm) UNCD-film. Den resulterende membran giver ikke kun den nødvendige porøse struktur, men tilbyder også exceptionelle mekaniske og biokompatible egenskaber.

Holdet demonstrerede, at deres metode også virker på nanoporøse anodiseret aluminiumoxid (AAO) membraner, der er belagt med UNCD for at reducere porestørrelsen ned til 30-50 nm. Scanning elektronmikroskopi (SEM) og Raman-spektroskopi blev brugt til at undersøge porestrukturen og den kemiske binding af den resulterende membran. Vækst af humane epidermale keratinocytter på ubelagte og UNCD-coatede mikroporøse siliciumnitridmembraner blev sammenlignet ved at bruge 3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl) 2, 5-diphenyltetrazoliumbromid (MTT) assay.

Begge membraner viste øget cellevækst på grund af deres porøsitet, og UNCD-coatingen ændrede ikke levedygtigheden af ​​humane epidermale keratinocytter. På grund af dets exceptionelle kemiske og mekaniske egenskaber, det forventes, at UNCD vil give en mere stabil implantat-væv-grænseflade end siliciumnitrid.