เมมเบรนเคลือบอนุภาคนาโนช่วยปรับปรุงรากฟันเทียม

ภาพ SEM ของเมมเบรนคอลลาเจนที่ไม่เคลือบผิว (บน) และอนุภาคนาโน (ด้านล่าง) ที่เคลือบด้วยอนุภาคนาโน การถ่ายภาพแบบคอนโฟคอลแสดงให้เห็นว่าเซลล์ที่เพาะบนเมมเบรนทั้งสองแบบสามารถเปรียบเทียบได้ทางสัณฐานวิทยา รากฟันเทียมมักใช้เพื่อทดแทนฟันที่หายไป ความสำเร็จของรากฟันเทียมนั้นขึ้นอยู่กับการยึดแน่นของกระดูกถุงที่มีเบ้าฟัน 

แต่ผู้ป่วยจำนวนมากมีปริมาณกระดูก

ไม่เพียงพอต่อการรักษารากฟันเทียมและจำเป็นต้องสร้างกระดูกขึ้นใหม่ก่อนการฝังฟันขั้นตอนการสร้างใหม่เกี่ยวข้องกับการเติมสารทดแทนกระดูกลงในเบ้าตาเพื่อเริ่มต้นการสร้างกระดูก อย่างไรก็ตาม การติดเชื้อยังคงเป็นปัญหาสำคัญในการผ่าตัดทางทันตกรรม เยื่อกั้นสามารถช่วยป้องกันการติดเชื้อได้ ในขณะที่ยังปิดกั้นการงอกของเนื้อเยื่ออ่อนเมื่อกระดูกใหม่ก่อตัวขึ้น ตอนนี้ ทีมวิจัยที่มหาวิทยาลัยเวสเทิร์นออสเตรเลียได้สร้างเมมเบรนคอลลาเจนเคลือบอนุภาคนาโนเงิน (AgNP) โดยใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติต้านแบคทีเรียตามธรรมชาติของธาตุเงินเพื่อป้องกันการติดเชื้อ

เคลือบเงินนักวิจัยได้ใช้ เมมเบรนคอลลาเจน ของ CelGroซึ่งได้รับการรับรองสำหรับการสร้างกระดูกขึ้นใหม่โดยทางทันตกรรม และเคลือบด้วย AgNP โดยใช้วิธีการประดิษฐ์ที่อุณหภูมิต่ำสองวิธี ได้แก่ โซนิเคชั่นและสปัตเตอร์ ภาพของเยื่อเคลือบที่เคลือบแสดงให้เห็นว่า AgNP ถูกเคลือบอย่างเท่าเทียมกันทั้งสองด้านโดยใช้คลื่นเสียงความถี่สูง แต่เพียงด้านเดียวโดยใช้การสปัตเตอร์

การสแกนด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเผยให้เห็นว่า sonication สามารถฝาก AgNPs ไว้บนเมมเบรนได้อย่างแม่นยำ โดยความเข้มข้นของ AgNP ที่สูงขึ้นจะสะสมอนุภาคนาโนไว้บนเส้นใยคอลลาเจนมากขึ้น อย่างไรก็ตาม การสปัตเตอร์เป็นเรื่องยากที่จะควบคุมและนำไปสู่การสะสมของ AgNPs ที่ไม่สม่ำเสมอจำนวนมาก

เพื่อทดสอบคุณสมบัติต้านแบคทีเรียของเมมเบรน นักวิจัยได้เตรียมเยื่อหุ้มคอลลาเจนที่เคลือบด้วย AgNP ที่มีความเข้มข้นของอนุภาคนาโนต่างกันและวางไว้บนแผ่นเพาะเชื้อแบคทีเรีย หลังจากสี่วัน ตัวอย่างที่ประดิษฐ์ขึ้นโดยวิธี sonication หรือ sputtering แสดงฤทธิ์ต้านแบคทีเรียที่ดีเยี่ยมต่อแบคทีเรียทั่วไป 2 สายพันธุ์ โดยให้ผลสูงสุดที่ความเข้มข้น 1.0 มก./มล.

ฤทธิ์ต้านแบคทีเรีย

จากนั้น ทีมงานได้เพาะเซลล์ต้นกำเนิดจากเซลล์ต้นกำเนิดจากเยื่อหุ้มเซลล์ (ซึ่งสามารถแยกความแตกต่างออกเป็นเซลล์ต่างๆ ได้ รวมทั้งเซลล์กระดูก) บนเยื่อหุ้มคอลลาเจนที่เคลือบด้วย AgNP หลังจาก 24 ชั่วโมงในการเพาะเลี้ยง พวกเขาเห็นว่าจำนวนเซลล์ลดลงตามปริมาณ AgNP ในตัวอย่างที่เคลือบด้วยโซนิเคชัน อย่างไรก็ตามอัตราการงอกหลังวันที่ 1 มีความคล้ายคลึงกัน พวกเขาสังเกตเห็นว่าคอลลาเจนที่เคลือบด้วยสปัตเตอร์ยับยั้งการเติบโตของเซลล์อย่างรุนแรง แสดงว่าเทคนิคนี้ไม่เหมาะสำหรับการเคลือบเยื่อหุ้มคอลลาเจนเพื่อเพิ่มจำนวนเซลล์

นักวิจัยยังได้ประเมินความสมบูรณ์ของเยื่อหุ้มเซลล์โดยใช้การทดสอบการรั่วไหลของ LDH หลังจากผ่านไป 24 ชั่วโมง พบว่าปริมาณ LDH ที่รั่วไหลเพิ่มขึ้น ซึ่งสัมพันธ์กับความเข้มข้นของ AgNP บนเมมเบรน พวกเขาสังเกตเห็นการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญระหว่างกลุ่ม sonication 1.0 ถึง 1.2 มก./มล. ซึ่งบ่งชี้ว่า AgNP สามารถทำลายเยื่อหุ้มเซลล์ได้

ทีมงานจึงเลือกใช้ AgNP 1.0 มก./มล. เป็นความเข้มข้นของสารเคลือบที่เหมาะสมที่สุดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการต้านแบคทีเรียสูงสุดในขณะที่ลดความเป็นพิษต่อเซลล์ ที่ขนาดยานี้ การถ่ายภาพคอนโฟคอลแสดงให้เห็นว่าเซลล์ที่เพาะบนเมมเบรนคอลลาเจนที่เคลือบด้วย AgNP นั้นมีลักษณะทางสัณฐานวิทยาเทียบได้กับเซลล์บนเยื่อที่ไม่เคลือบ

ฤทธิ์ต้านการอักเสบการอักเสบระหว่างการสร้างกระดูกใหม่อาจส่งผลให้การเตรียมรากฟันเทียมมีความน่าเชื่อถือน้อยลง เพื่อประเมินผลต้านการอักเสบของการเคลือบ AgNP นักวิจัยได้ตรวจสอบการแสดงออกของไซโตไคน์ที่มีการอักเสบสองชนิดคือ IL-6 และ TNF-a ในมาโครฟาจที่เพาะบนเยื่อหุ้มคอลลาเจน

เมื่อเซลล์ถูกกระตุ้นเพื่อเริ่มการอักเสบ 

การแสดงออกของ IL-6 เมื่อเคลือบด้วย AgNP ต่ำกว่าเยื่อที่ไม่เคลือบ 1 และ 2 ชั่วโมงหลังการกระตุ้น การแสดงออกของ TNF-alpha ถูกระงับเพียง 1 ชั่วโมงหลังจากนั้น IL-6 และ TNF-alpha ที่ปล่อยออกมาถูกระงับเพิ่มเติม 2, 4 และ 8 ชั่วโมงหลังการกระตุ้น การค้นพบนี้แสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติต้านการอักเสบของเยื่อเคลือบ

ในที่สุด นักวิจัยได้ตรวจสอบความแตกต่างของการสร้างกระดูกของเซลล์ต้นกำเนิดจากเยื่อหุ้มเซลล์ที่เพาะบนเยื่อหุ้มคอลลาเจนที่เคลือบด้วย AgNP การแสดงออกของตัวบ่งชี้การสร้างกระดูกในระยะแรกนั้นสูงกว่ามากในเซลล์ที่เพาะเลี้ยงบนเยื่อหุ้มที่เคลือบด้วย AgNP มากกว่าบนเยื่อที่ไม่เคลือบในวันที่ 3 และ 6 อย่างไรก็ตาม ไม่มีความแตกต่างที่มีนัยสำคัญเมื่อเซลล์ยังคงได้รับการเพาะเลี้ยงจนถึงวันที่ 9

การแสดงออกของเครื่องหมาย Osteogenicความแตกต่างของเซลล์บนเมมเบรนคอลลาเจนที่เคลือบด้วย AgNP การแสดงออกของเครื่องหมายสร้างกระดูก (RUNX2, ALP และ OPN) เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญหลังการเพาะเลี้ยง 3 และ 6 วันในกลุ่มที่เคลือบด้วย AgNPผู้เขียนสรุปว่าเมมเบรนคอลลาเจนที่เคลือบด้วย AgNP ที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมแสดงความสามารถในการสร้างกระดูกใหม่ รวมทั้งแสดงความสามารถในการต้านแบคทีเรียและต้านการอักเสบ โดยมีความเป็นพิษต่อเซลล์ที่จำกัด พวกเขาเน้นย้ำถึงศักยภาพของการใช้เยื่อดังกล่าวในการผ่าตัดทางทันตกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการเสริมกระดูกถุงน้ำและการปลูกถ่ายกระดูก

ถ่านหินบูมรายงานแสดงตัวอย่างระบุว่าการใช้ทรัพยากรที่เพิ่มขึ้นมากที่สุดจะอยู่ในแร่ธาตุ รวมถึงวัสดุก่อสร้างและโลหะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศกำลังพัฒนาที่เติบโตอย่างรวดเร็ว OECD คาดการณ์ว่าการบริโภคถ่านหินจะเพิ่มขึ้นอย่างมากภายในปี 2060 แต่ปริมาณการใช้น้ำมันจะเพิ่มขึ้นน้อยกว่ามาก

ข้อสรุปโดยรวมเกี่ยวกับผลกระทบของการใช้วัสดุต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศนั้นเยือกเย็น: “มากกว่าครึ่งหนึ่งของการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (GHG) ทั้งหมดเกี่ยวข้องกับกิจกรรมการจัดการวัสดุ การปล่อย GHG ที่เกี่ยวข้องกับการจัดการวัสดุจะเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 50 Gt CO2 เทียบเท่าภายในปี 2060”

การวิเคราะห์ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมทั่วโลกของรายงานเกี่ยวกับการสกัดและการผลิตโลหะเจ็ดชนิด (เหล็ก อะลูมิเนียม ทองแดง สังกะสี ตะกั่ว นิกเกิล และแมงกานีส) รวมทั้งวัสดุก่อสร้าง คอนกรีต ทราย และกรวด ยังแสดงให้เห็นผลกระทบที่สำคัญในพื้นที่ต่างๆ เช่น การทำให้เป็นกรด อากาศ และ มลพิษทางน้ำ ความต้องการพลังงาน สุขภาพของมนุษย์ และความเป็นพิษของน้ำและดิน

Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>ป๊อกเด้งออนไลน์ ขั้นต่ำ 5 บาท