Встановлення механізмів взаємодії MXene з біологічними системами

Abstract

Дослідження зробило важливий прорив у розробці нових біоматеріалів, дослідивши токсичність та властивості MXene Nb4C3 наноматеріалів. З'ясувалось, що ці наноматеріали не токсичні для різних клітин, включаючи мезенхімальні стовбурові клітини, при концентраціях до 10 мкг/мл. Це відкриває шлях до їхнього використання в медицині та біотехнологіях. Особливістю цього дослідження є створення полімерної тривимірної нановолоконної мембрани з MXene, яка не лише біосумісна але й провідна. Вона показала високу ефективність у деградації та водопоглинанні, особливо після обробки кисневою плазмою. Ці мембрани виявилися чудовим середовищем для росту і розвитку клітин, що важливо для регенеративної медицини. Використання флюоресцентної мікроскопії показало, що клітини добре приживаються та ростуть на цих мембранах, формуючи здорові та активні структури. Однак, важливим відкриттям стало те, що ці матеріали не мають антибактеріальних властивостей, що вказує на необхідність додаткових досліджень у цьому напрямку. В цілому, результати показують обнадійливі перспективи MXene матеріалів у розвитку сучасних біомедичних технологій.

We have made an important breakthrough in the development of new biomaterials by investigating the toxicity and properties of MXene Nb4C3 nanomaterials. It was found that these nanomaterials are not toxic to various cells, including mesenchymal stem cells, at concentrations up to 10 μg/ml. This opens the way for their use in medicine and biotechnology. A unique aspect of this research is the creation of a polymer three-dimensional nanofiber membrane with MXene, which is not only biocompatible but also conductive. It has shown high efficiency in degradation and water absorption, especially after treatment with oxygen plasma. These membranes proved to be an excellent environment for cell growth and development, which is important for regenerative medicine. The use of fluorescent microscopy demonstrated that cells thrive and grow well on these membranes, forming healthy and active structures. However, an important discovery was that these materials do not possess antibacterial properties, indicating the need for additional research in this direction. Overall, the results show promising prospects for MXene materials in the development of modern biomedical technologies