Đánh giá độ tương thích sinh học in vitro của bề mặt GaAs được biến đổi hóa học

NanoBiotechnology - Tập 2 - Trang 51-59 - 2006
Youngnam Cho1, Albena Ivanisevic1,2
1Department of Chemistry, Purdue University, West Lafayette
2Weldon School of Biomedical Engineering, Purdue University, West Lafayette

Tóm tắt

GaAs có các tính chất quang học, điện, và cơ học xuất sắc và cho thấy tiềm năng được sử dụng trong việc chế tạo các thiết bị mới. Tuy nhiên, bề mặt GaAs không được bảo vệ có thể giải phóng các hợp chất kim loại nặng như AsOx, là chất độc hại đối với tế bào sống. Một phương pháp hứa hẹn để giảm hoặc loại bỏ sự giải phóng này dựa vào việc thụ động hóa bề mặt GaAs bằng các phương pháp hóa học khác nhau. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã so sánh ba phương pháp thụ động hóa khác nhau nhằm nâng cao khả năng sống sót của tế bào trên GaAs. Các lớp bảo vệ được tạo thành từ thiol alkyl tự tổ hợp, polypeptide, lớp polymer dày, và lớp vỏ polyelectrolyte đã được thử nghiệm. Chúng tôi xác nhận rằng bề mặt GaAs có thể được làm tương thích sinh học trong vài ngày dựa trên các thử nghiệm in vitro với tế bào HeLa và KB. Ngoài ra, chúng tôi đã so sánh hành vi trải rộng của tế bào trên các nền GaAs được biến đổi bởi các phương pháp hóa học khác nhau. Kết quả của chúng tôi gợi ý rằng khi độ độc của bề mặt GaAs được giảm hoặc loại bỏ, khả năng sống sót và sự trải rộng của tế bào phụ thuộc vào bản chất hóa học và hình thái bề mặt.

Từ khóa

#GaAs #bề mặt thụ động hóa #tương thích sinh học #tế bào HeLa #tế bào KB

Tài liệu tham khảo

Ye, P. D.,Wilk, G. D.,Yang, B., et al. (2004), Appl. Phys. Lett. 84, 434–436. http://www.freescale.com/. Petroni, S., Tripoli, G.,Vigna, B., et al. (2004), Appl. Phys. Lett. 85, 1039–1041. Ukita, H. (1997), Opt. Rev. 4, 623–633. Shekhawat, G., Tark, S. H., and Dravid, V. P. (2006), Science 311, 1592–1595. Liebl, B., Mueckter, H., Nguyen, P. T., et al. (1995), Appl. Organomet. Chem. 9, 531–540. Kirchner, C., George, M., Stein, B., Parak, W. J., Gaub, H. E., and Seitz, M. (2002), Adv. Funct. Mater. 12, 266–276. Crompton, K. E., Finlayson, T. R., Kirchner, C., Seitz, M., and Klemradt, U. (2003), Surf. Rev. Lett. 10, 373–379. Sheen, C. W., Shi, J. X., Martensson, J., Parikh, A. N., and Allara, D. L. (1992), J. Am. Chem. Soc. 114, 1514–1515. McGuiness, C., Shaporenko, A., Mars, C. K., Uppili, S., Zharnikov, M., and Allara, D. L. (2006), J. Am. Chem. Soc. 128, 5231–5243. Shaporenko, A., Adlkofer, K., Johansson, L. S., Tanaka, M., and Zharnikov, M. (2003), Langmuir 19, 4992–4998. Shaporenko, A., Adlkofer, K., Johansson, L. S. O., et al. (2004), J. Phys. Chem. B. 108, 17,964–17,972. Ye, S., Li, G., Noda, H., Uosaki, K., and Osawa, M. (2003), Surf. Sci. 529, 163–170. Hou, T., Greenlief,M., Keller, S.W., Nelen, L., and Kauffman, J. F. (1997), Chem. Mater. 9, 3181–3186. Sinani, V. A., Koktysh, D. S.,Yun, B., et al. (2003), Nano Lett. 3, 1177–1182. Mendelsohn, J. D.,Yang, S. Y., Hiller, J., Hochbaum, A. I., and Rubner, M. F. (2003), Biomacromolecules 4, 96–106. Cho, Y. and Ivanisevic, A. (2005), J. Phys. Chem. B. 109, 12,731–12,737. Cho, Y. and Ivanisevic, A. (2006), Langmuir 22, 1768–1774. Ostuni, E., Chapman, R. G., Holmlin, R. E., Takayama, S., and Whitesides, G. M. (2001), Langmuir 17, 5605–5620. Lvov, Y., Decher, G., and Sukhorukov, G. (1993), Macrmolecules 26, 5396–5399. Lvov, Y., Ariga, K., Ichinose, I., and Kunitake, T. (1995), J. Am. Chem. Soc. 117, 6117–6123. Mohaddes-Ardabili, L., Martinez-Miranda, L. J., Silverman, J., et al. (2003), Appl. Phys. Lett. 83, 192–194. Zheng, H., Lee, I., Rubner, M. F., and Hammond, P. T. (2002), Adv. Mat. 14, 569–572. Hammond, P. T. and Whitesides, G. M. (1995), Macromolecules 28, 7569–7571. Gutwein, L. G. and Webster, T. J. (2004), Biomaterials 25, 4175–4183. Hammond, P. T. (2004), Adv. Mater. 16, 1271–1293. Zhu, Y., Wu, Z., Tang, Z., and Lu, Z. (2002), J. Proteome Res. 1, 559–562. Violini, S., Sharma,V., Prior, J.L., Dyszlewski, M., and Worms, D. P. (2002), Biochemistry 41, 12,652–12,661. Polyakov,V., Sharma,V., Dahlheimer, J. L., Pica, C. M., Luker, G. D. and Worms, D. P. (2000), Bioconjugate Chem. 11, 762–771. Kohler, N., Sun, C., Wang, J., &, Zhang, M. (2005), Langmuir. 21, 8858–8864. Shukla, R., Bansal, V., Chaudhary, M., Basu, A., Bhonde, R. R., and Sastry, M. (2005), Langmuir. 21, 10,644–10,654. Jiang, X., Takayama, S., Qian, X., et al. (2002), Langmuir. 18, 3273–3280. Rezania, A., Johnson, R., Lefkow, A. R. and Healy, K. E. (1999), Langmuir. 15, 6931–6939. Tanaka, S., Ogura, A., Kaneko, T., Murata, Y., and Akashi, M. (2004), Biomacromolecules 5, 2447–2455.