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グラフェンは、強化された複合材料の開発のための優れたフィラーです。この研究では、ヒト骨髄間葉系幹細胞（HBMSC）の増殖に基づいて、グラフェン酸化物（GO）およびポリ（メチルメタクリレート）（PMMA）の骨セメント複合材料を評価し、卵形芽細胞細胞へのGOの組み込みのアナボリックおよびカタボリック効果に基づいて評価しました。遺伝的レベルで。表面の濡れ性と粗さは、ポリマーマトリックスの異なるGO濃度（GO1：0.024 WT％およびGO2：0.048 wt％）でも評価されました。製造された標本は、（a）細胞の増殖を観察し、（b）骨形成タンパク質の発現に対するGOの有効性を特定するようにテストされました。初期の骨形成は、アルカリホスファターゼの活性とRUN関連転写因子2の遺伝的発現に基づいて観察されました。さらに、骨の強化は、コラーゲン1型α-1遺伝子を調べることによって決定されました。樹脂マトリックスにGOフィラーを添加した後、基質材料の表面粗さが増加しました。10日間にわたって、GO2でのHBMSCの増殖は、コントロールとGO1と比較して有意に高くなることがわかりました。さらに、細胞外マトリックスの定量的比色石灰化により、GO2の骨芽細胞によるリン酸カルシウム沈着が大きいことが明らかになりました。さらに、14日目のアリザリン赤染色分析により、GO2の中央領域における暗い色素沈着の形での鉱化作用の存在が特定されました。修正されたGO-PMMA複合材料は、骨組織の生物学的活性の増強のための骨セメントタイプとして有望であるようです。
グラフェンは、強化された複合材料の開発のための優れたフィラーです。この研究では、ヒト骨髄間葉系幹細胞（HBMSC）の増殖に基づいて、グラフェン酸化物（GO）およびポリ（メチルメタクリレート）（PMMA）の骨セメント複合材料を評価し、卵形芽細胞細胞へのGOの組み込みのアナボリックおよびカタボリック効果に基づいて評価しました。遺伝的レベルで。表面の濡れ性と粗さは、ポリマーマトリックスの異なるGO濃度（GO1：0.024 WT％およびGO2：0.048 wt％）でも評価されました。製造された標本は、（a）細胞の増殖を観察し、（b）骨形成タンパク質の発現に対するGOの有効性を特定するようにテストされました。初期の骨形成は、アルカリホスファターゼの活性とRUN関連転写因子2の遺伝的発現に基づいて観察されました。さらに、骨の強化は、コラーゲン1型α-1遺伝子を調べることによって決定されました。樹脂マトリックスにGOフィラーを添加した後、基質材料の表面粗さが増加しました。10日間にわたって、GO2でのHBMSCの増殖は、コントロールとGO1と比較して有意に高くなることがわかりました。さらに、細胞外マトリックスの定量的比色石灰化により、GO2の骨芽細胞によるリン酸カルシウム沈着が大きいことが明らかになりました。さらに、14日目のアリザリン赤染色分析により、GO2の中央領域における暗い色素沈着の形での鉱化作用の存在が特定されました。修正されたGO-PMMA複合材料は、骨組織の生物学的活性の増強のための骨セメントタイプとして有望であるようです。
Graphene is an excellent filler for the development of reinforced composites. This study evaluated bone cement composites of graphene oxide (GO) and poly(methyl methacrylate) (PMMA) based on the proliferation of human bone marrow mesenchymal stem cells (hBMSCs), and the anabolic and catabolic effects of the incorporation of GO on osteoblast cells at a genetic level. Surface wettability and roughness were also evaluated at different GO concentrations (GO1: 0.024 wt% and GO2: 0.048 wt%) in the polymer matrix. Fabricated specimens were tested to (a) observe cell proliferation and (b) identify the effectiveness of GO on the expression of bone morphogenic proteins. Early osteogenesis was observed based on the activity of alkaline phosphatase and the genetic expression of the run-related transcription factor 2. Moreover, bone strengthening was determined by examining the collagen type 1 alpha-1 gene. The surface roughness of the substrate material increased following the addition of GO fillers to the resin matrix. It was found that over a period of ten days, the proliferation of hBMSCs on GO2 was significantly higher compared to the control and GO1. Additionally, quantitative colorimetric mineralization of the extracellular matrix revealed greater calcium phosphate deposition by osteoblasts in GO2. Furthermore, alizarin red staining analysis at day 14 identified the presence of mineralization in the form of dark pigmentation in the central region of GO2. The modified GO-PMMA composite seems to be promising as a bone cement type for the enhancement of the biological activity of bone tissue.
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