Ispitivanje Biokompatibilnosti Funkcionalizovanih Karbonskih Vlakana u Potkožnom i Mišićnom Tkivu Kunića

• Main Author: Prokić, Bogomir Bolka B
• Format: Dissertation
• Language: Serbian
• Published: ProQuest Dissertations & Theses 01-01-2017
• Subjects: Biocompatibility; Carbon fibers; Cement; Cytokines; Immunology; Medical imaging; NMR; Nuclear magnetic resonance
• ISBN: 9798383128206

U ovoj doktorskoj disertaciji upotrebljena su dobro okarakterisana komercijalna visokočvrsta karbonska vlakna (KV) marke Torayca (T300B, 6000-50B, No 2610622), debljine 4-6 m. Ova vlakna funkcionalizovana su tretiranjem HNO3 i KOH, što je značajno izmenilo sadržaj površinskih grupa. Biokompatibilnost tako funkcionalizovanih karbonskih vlakana ispitivana je na eksperimentalnim životinjama (kunići, varijetet činčila), a procenjivana je in vitro, na ćelijskim kulturama (fibroblastvoj i makrofagnoj), in vivo aplikacijom vlakana u potkožno tkivo i m. longissimus dorsii primenom nuklearne magnetne rezonance (NMR).Rezultati ove doktorske disertacije pokazali su da ne postoji razlika u stepenu citotoksičnosti između modifikovanih i standardnih KV, koja je u ovom eksperimentu prvo procenjivana na osnovu testa vijabilnosti ćelija (kalorimetrijski MTT) i testa ćelijske adhezije (trodimenzionalna / 3D kultivacija ćelija u Matrigelu) na humanim fibroblastima kontinuirane ćelijske linije MRC-5. Međutim, ova istraživanja dopunjena su testovima na kulturi humane makrofagne linije U937, u kojima je procenjivana vijabilnost ćelija, internalizacija vlakana (fagocitoza) i produkcija proinflamatornih citokina, IL-1, IL6, IL-8 i TNF-. Ćelijska vijabilnost bila je nenarušena u kulturama humane makrofagne linije U937 ukoliko su se dodavala KV u koncentaciji od 125 g/ ml. Međutim, dodavanjem KV u koncentraciji od 250 g/ml ili 500 g/ml, dolazilo je do značajnog dozno-zavisnog linearnog smanjenja vijabilnosti ćelija kod sve tri primenjene grupe KV, i to naročito kod dodavanja baznih KV. Znatno veći broj makrofagnih ćelija fagocitovao je KV trerira bazom, u odnosu na fagocitozu standardnih i kiselih KV. Postojala je povećana koncentracija proinflamatornih citokina TNF- i IL-1 u supernatantima kulture humanih makrofaga linije U937 nakon dodavanja standardnih ili kiselih KV u koncentraciji od 125 g/ml, dok je dodavanje baznih KV u istoj koncentraciji uslovilo smanjenu produkciju ovih citokina. U istoj koncentraciji, standardna KV su uslovila značajno smanjenja sekrecije IL-8, a kisela i bazna KV izrazito povećanje sekrecije IL-6 i IL-8. Pri tome, vlakna tretirana kiselinom bila su snažniji stimulator sekrecije IL-8 iz makrofaga u odnosu na vlakna tretirana bazom.Standardna KV u koncentraciji od 250 g/ml smanjivala su sekreciju IL- 1, a bazna povećavala. Međutim, produkcija IL-6 i IL-8 snažno je stimulisana pod uticajem standardnih KV, a višestruko inhibirana nakon dodavanja kiselih ili baznih KV u navedenoj koncentraciji. Kisela, a naročito bazna KV, dovela su do smanjenja koncentracije TNF-a.