Zvýšení proliferace buněk na diamantových a grafenových podložkách

Dvě zásadně odlišné uhlíkové alotrópny formy – nanokrystalický diamant (NCD) a grafen (G) - jsou v popředí zájmu z hlediska široké škály biomedicínských aplikacích, včetně pokrytí implantátu, cíleného transportu genů a léčiv, terapii rakoviny a biosenzorů. V rámci úzké spolupráci s Heyrovským ústavem fyzikální chemie (Dr. M. Kalbáč) a Karlovou Univerzitou v Praze (Dr. M. Hubalek Kalbacova), jsme študovali adhezi a proliferaci osteoblastů na površích nanokrystalického diamantu a grafenu. Kultivační experimenty byly realizovány za různých podmínek, jako jsou různé smáčivosti, topografie, a za přítomnosti nebo nepřítomnosti bílkovin mezi buňkami a podložkou. In vitro experimenty potvrdili významně vyšší stupeň buněčné proliferace na grafenu ve srovnání s nanokrystalickým diamantem a kontrolním polystyrénovým materiál používaným pro tkáňové kultury. Zvýšená proliferace byla zejména podpořena hydrofobním povrchem grafenu s nanorozměrným zvlněním a to nezávisle od přítomnosti/nepřítomnosti mezivrstvy proteinů. Lze říci, že nano-zvlněný hydrofobní grafen vykazoval vynikající vlastnosti pro biomedicínske aplikace ve kterých je požadována vysoká proliferace buňky za odlišných kultivačních podmínek. Ve srovnání s grafenem, nanokrystalické diamantové vrstvy jsou vhodnější pro pokrytí implantátů ve smyslu cíleně laděných jeho vlastností (drsnost, smáčivost a atomová/molekulární funkcionalizace, atd.).
Práce byla publikována v časopise Small 12 (2016) 2499-2509, doi: 10,1002 / smll.201503749.

Galerie: