Preview

Российские нанотехнологии

Расширенный поиск

РАЗРАБОТКА БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ НАНОЧАСТИЦ Fe/Cu И Fe/Ag ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ БИОДЕГРАДИРУЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ С АНТИМИКРОБНЫМ ЭФФЕКТОМ

Полный текст:

Аннотация

Методом электрического взрыва проволок были получены наночастицы Fe, Cu, Ag и биметаллические наночастицы Fe/Cu и Fe/Ag. Определены средние размеры, форма,  структура, химический состав и дзета-потенциал наночастиц. Биметаллические наночастицы имеют структуру янус-наночастиц с границей раздела двух металлических фаз. На основе  биметаллических наночастиц, а также смесей монометаллических наночастиц Fe и Cu, Fe и  Ag методом холодного прессования при давлении 3 т/см2 были получены образцы  консолидированных материалов. Показано, что все полученные образцы обладают  антимикробными свойствами по отношению к грамотрицательным клеткам штамма  Pseudomonas aeruginosa и грамположительным клеткам штамма Staphylococcus aureus. Установлено, что скорость растворения железа в натрий-фосфатном буферном  растворе у консолидированных образцов Fe/Cu значительно выше, чем у консолидированных  материалов, полученных из наночастиц Fe/Ag и смесей наночастиц.

Об авторах

А. С. Ложкомоев
Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук
Россия
634055, Томск, Академический просп., 2/4


М. И. Лернер
Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук
Россия
634055, Томск, Академический просп., 2/4


А. В. Первиков
Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук
Россия
634055, Томск, Академический просп., 2/4


С. О. Казанцев
Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук
Россия
634055, Томск, Академический просп., 2/4


А. Н. Фоменко
Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук
Россия
634055, Томск, Академический просп., 2/4


Список литературы

1. Gotman I. Characteristics of metals used in implant // J. Endourology. 1997. V. 11. № 6. P. 383–389.

2. Bauer T.W., Muschler G.F. Bone graft materials. An overview of the basic science // Clin. Orthop. Relat. Res. 2000. V. 371. P. 10–27.

3. Witte F. Th e history of biodegradable magnesium implants: A review // Acta Biomaterialia. 2010. V. 6. P. 1680–1692.

4. Staiger M.P., Pietak A.M., Huadmai J., Dias G. Magnesium and its alloys as orthopedic biomaterials: a review // Biomaterials. 2006. V. 27. P. 1728–1734.

5. Moravej M., Purnama A., Fiset M., Couet J., Mantovani D. Electroformed pure iron as a new biomaterial for degradable stets: In vitro degradation and preliminary cell viability studies // Acta Biomaterialia. 2010. V. 6. P. 1843–1851.

6. Schinhammer M., Hanzi A.C., Loffl er J.F., Uggowitzer P.J. Desing strategy for biodegradable Fe-based alloys for medical applications // Acta Biomaterialia. 2010. V. 6. P. 1705–1713.

7. Sharipova, A., Psakhie, S.G., Swain, S.K., Gutmanas, E.Y., Gotman, I. High-strength bioresorbable Fe–Ag nanocomposite scaff olds: Processing and properties // AIP Conference Proceedings. 2015. V. 1683. № 1. P. 020244.

8. Nair L. S., Laurencin C. T. Nanofi bers and nanoparticles for orthopaedic surgery applications // J. Bone Jt. Surg. Am. 2008. V. 90. P. 128–131.

9. Juan L., Zhimin Z., Anchun M., Lei L., Jingchao Z. Deposition of silver nanoparticles on titanium surface for antibacterial effect // Int. J. Nanomed. 2010. V. 5. P. 261–267.

10. Nirmala R., Sheikh F.A., Kanjwal M.A., Lee J.H., Park S.J., Navamathavan R., Kim H.Y. Synthesis and characterization of bovine femur bone hydroxyapatite containing silver nanoparticles for the biomedical applications // J. Nanoparticle Res. 2011. V. 13. P. 1917– 1927.

11. Maitre S., Jaber K., Perrot J.L., Guy C., Cambazard F. Increased serum and urinary levels of silver during treatment with topical silver sulfadiazine // Annales de Dermatologie et de Venereologie. 2002. V. 129. № 2. P. 217–219.

12. Poon V.K., Burd A. In vitro cytotoxity of silver: implication for clinical wound care // Burns. 2004. V. 30. № 2. P. 140–147.

13. Lam P.K., Chan E. S., Ho W.S., Liew C.T. In vitro cytotoxicity testing of a nanocrystalline silver dressing (Acticoat) on cultured keratinocytes // British J. Biomed. Sci. 2004. V. 61. № 3. P. 125–127.

14. Fraser J.F., Cuttle L., Kempf M., Kimble R.M. Cytotoxicity of topical antimicrobial agents used in burn wounds in Australasia // ANS J. Surg. 2004. V. 74. № 3. P. 139–142.

15. Delogu F. Th ermodynamic phase transitions in nanometer-sized metallic systems // Mat. Sci. Forum. 2010. Vol. 653. P. 31–53.

16. Hock C., Strassburg S., Haberland H., Issendorff B., Aguado A., Schmidt M. Melting-point depression by insoluble impurities: a finite size effect // Phys. Rev. Lett. 2008. V.101. Article number: 023401.

17. Barnard A. Modelling of nanoparticles: approaches to morphology and evolution // Rep. Prog. Phys. 2010. V. 73. № 8. Article number: 086502.

18. Mariscal M.M., Oviedo O.A., Leiva E.P.M. Metal clusters and nanoalloys from modeling to applications. Springer New York Heidelberg Dordrecht. London. 2013. 358 p.

19. Lerner M .I., Pervi kov A.V., Glaz kova E.A., Svaro vskaya N.V., Lozhk omoev A.S., Psakh ie S.G. Structures of binary metallic nanoparticles produced by electrical explosion of two wires from immiscible elements // Powder Techn. 2016. V. 288. P. 371–378.

20. Лернер М.И., Сваровская Н.В., Псахье С.Г., Бакина О.В. Технология получения, характеристики и некоторые области применения электровзрывных нанопорошков металлов // Российские нанотехнологии. 2009. Т. 4. № 11–12. С. 56–68.

21. He X., Zhang X., Bai L., Hang R., Huang X., Qin L., Yao X., Tang B. Antibacterial ability and osteogenic activity of porous Sr/Ag-containing TiO2 coatings // Biomedical Mat. 2016. V. 11. Article number: 045008.

22. Friendlander S.K., Wang C.S. Th e self-preserving particle size distributions for coagulation by Brownian motion // J. Colloid Interface Sci. 1966. V. 22. № 2. P. 126–132.

23. Revie R.W., Uhlig H.H. Corrosion and corrosion control, An introduction to corrosion science and engineering. A John Wiley & Sons // INC publication. 2008. 513 p.


Просмотров: 38


ISSN 1992-7223 (Print)