Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2025, выпуск 5 » Статья стр. 926
<<<>>>
Формирование электропроводящих поверхностей на основе углеродных наноматериалов для нейростимуляционных устройств
Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation , major scientific project, No. 075-15-2024-555
Герасименко А.Ю.1,2, Куксин А.В1, Мурашко Д.Т1, Попович К.Д1,2, Курилова У.Е1,2, Савельев М.С1,2, Суетина И.А3, Руссу Л.И3, Мезенцева М.В3, Шаман Ю.П1,4, Кюцюк Е.П1,4, Нестеренко И.В1,2, Глухова О.Е2,5, Селищев С.В1
1Институт биомедицинских систем, Национальный исследовательский университет "МИЭТ", Москва, Зеленоград, Россия
2Институт бионических технологий и инжиниринга, Первый МГМУ им. И.М. Сеченова, Москва, Россия
3Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. почетного акад. Н.Ф. Гамалеи Министерства здравоохранения РФ, Москва, Россия
4Научно-производственный комплекс "Технологический центр", Москва, Россия
5Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия
Email: gerasimenko@bms.zone
Поступила в редакцию: 26 декабря 2024 г.
В окончательной редакции: 26 декабря 2024 г.
Принята к печати: 26 декабря 2024 г.
Выставление онлайн: 24 апреля 2025 г.
PDF версия
Предложены методы получения лазерно-индуцированных углеродных наноматериалов для формирования электропроводящих поверхностей нейростимуляционных устройств. Установлено, что под действием лазерного излучения с плотностью энергии в диапазоне 0.001-2.2 J/cm2 в зависимости от типа нанотрубок образуется углеродная каркасная структура со связанными углеродными нанотрубками и их пучками в неупорядоченных массивах одностенных углеродных нанотрубок и в вертикально ориентированных массивах многостенных углеродных нанотрубок в матрице бычьего сывороточного альбумина и без нее. Для поверхности на основе одностенных нанотрубок в матрице альбумина получен эффект вертикальной ориентации нанотрубок перпендикулярно поверхности. Исследовано влияние добавления сывороточного альбумина и лазерной обработки на электропроводность массива нанотрубок. Показано, что сформированные образцы поверхностей обеспечили наибольшее значение пролиферации клеток нервной ткани по сравнению с контрольным образцом. Ключевые слова: углеродные нанотрубки, альбумин, лазерно-индуцированный метод, электропроводность, электропроводящая поверхность, нейроинтерфейсы, нейростимуляционные устройства.
  1. L.J. Epstein, M. Palmieri. Mount Sinai J. Medicine: A. J. Translational and Personalized Medicine, 79 (1), 123 (2012). DOI: 10.1002/msj.21289
  2. L. Theogarajan. Neuroscience Lett., 519 (2), 129 (2012). DOI: 10.1016/j.neulet.2012.02.001
  3. S.K. Kelly, D.B. Shire, J. Chen, P. Doyle, M.D. Gingerich, S.F. Cogan, W.A. Drohan, S. Behan, L. Theogarajan, J.L. Wyatt, J.F. Rizzo III. IEEE Transactions on Biomed. Eng., 58 (11), 3197 (2011). DOI: 10.1109/TBME.2011.2165713
  4. M.L. Carlson, C.L. Driscoll, R.H. Gifford, S.O. McMenomey. Otolaryngologic Clinics of North America, 45 (1), 221 (2012). DOI: 10.1016/j.otc.2011.09.002
  5. T. Wolter. J. Pain Res., 2014 (7), 651 (2014). DOI: 10.2147/jpr.S37589
  6. K.M. Alo, J. Holsheimer. Neurosurgery, 50 (4), 690 (2002). DOI: 10.1097/00006123-200204000-00003
  7. R. Melzack, P.D. Wall. Science, 150 (3699), 971 (1965). DOI: 10.1126/science.150.3699.971
  8. C. Boehler, T. Stieglitz, M. Asplund. Biomaterials, 67, 346 (2015). DOI: 10.1016/j.biomaterials.2015.07.036
  9. K. Bradley. Pain Medicine, 7 (suppl_1), S27 (2006). DOI: 10.1111/j.1526-4637.2006.00120.x
  10. R.A. Normann, E. Fernandez. J. Neural Eng., 13 (6), 061003 (2016). DOI: 10.1088/1741-2560/13/6/061003
  11. C.J. Hayden, C. Dalton. Appl. Surf. Sci., 256 (12), 3761 (2010). DOI: 10.1016/j.apsusc.2010.01.022
  12. H. Cagnan, T. Denison, C. McIntyre, P. Brown. Nature Biotechnol., 37 (9), 1024 (2019). DOI: 10.1038/s41587-019-0244-6
  13. R.A. Green, N.H. Lovell, G.G. Wallace, L.A. Poole-Warren. Biomaterials, 29 (24-25), 3393 (2008). DOI: 10.1016/j.biomaterials.2008.04.047
  14. P. Daubinger, J. Kieninger, T. Unmussig, G. A. Urban. Phys. Chem. Chem. Phys., 16 (18), 8392 (2014). DOI: 10.1039/c4cp00342j
  15. C. Boehler, T. Stieglitz, M. Asplund. Biomaterials, 67, 346 (2015). DOI: 10.1016/j.biomaterials.2015.07.036
  16. S.F. Cogan. Annu. Rev. Biomed. Eng., 10 (1), 275 (2008). DOI: 10.1146/annurev.bioeng.10.061807.160518
  17. R.A. Green, P.B. Matteucci, C.W.D. Dodds, J. Palmer, W.F. Dueck, R.T. Hassarati, P.J. Byrnes-Preston, N.H. Lovell, G.J. Suaning. J. Neural Eng., 11 (5), 056017 (2014). DOI: 10.1088/1741-2560/11/5/056017
  18. E. Ben-Jacob, Y. Hanein. J. Mater. Chem., 18 (43), 5181 (2008). DOI: 10.1039/b805878b
  19. N. Driscoll, K. Maleski, A.G. Richardson, B. Murphy, B. Anasori, T.H. Lucas, Y. Gogotsi, F. Vitale. J. Visualized Experiments, 156, e60741 (2020). DOI: 10.3791/60741
  20. T. Latif, M. McKnight, M.D. Dickey, A. Bozkurt. PLoS One, 13 (10), e0203880 (2018). DOI: 10.1371/journal.pone.0203880
  21. R. Green, M.R. Abidian. Adv. Mater., 27 (46), 7620 (2015). DOI: 10.1002/adma.201501810
  22. S.K. Seidlits, J.Y. Lee, C.E. Schmidt. Nanomedicine, 3 (2), 183 (2008). DOI: 10.2217/17435889.3.2.183
  23. S.H. Ku, M. Lee, C.B. Park. Adv. Healthcare Mater., 2 (2), 244 (2013). DOI: 10.1002/adhm.201200307
  24. J. Kim, G.G. Kim, S. Kim, W. Jung. Appl. Phys. Lett., 108, 203110 (2016). DOI: 10.1063/1.4952397
  25. A.Y. Gerasimenko, A.V. Kuksin, Y.P. Shaman, E.P. Kitsyuk, Y.O. Fedorova, D.T. Murashko, A.A. Shamanaev, E.M. Eganova, A.V. Sysa, M.S. Savelyev, D.V. Telyshev, A.A. Pavlov, O.E. Glukhova. Nanomaterials, 12 (16), 2812 (2022). DOI: 10.3390/nano12162812
  26. A.Y. Gerasimenko, A.V. Kuksin, Y.P. Shaman, E.P. Kitsyuk, Y.O. Fedorova, A.V. Sysa, A.A. Pavlov, O.E. Glukhova. Nanomaterials, 11, 1875 (2021). DOI: 10.3390/NANO11081875
  27. A.Y. Gerasimenko, G.N. Ten, D.I. Ryabkin, N.E. Shcherbakova, E.A. Morozova, L.P. Ichkitidze. Spectrochim. Acta Part A Mol. Biomol. Spectrosc., 227, 117682 (2020). DOI: 10.1016/j.saa.2019.117682
  28. A.Y. Gerasimenko, U.E. Kurilova, M.S. Savelyev, D.T. Murashko, O.E. Glukhova. Compos. Struct., 260, 113517 (2021). DOI: 10.1016/j.compstruct.2020.113517
  29. B.C. Kang, T.J. Ha. Jpn. J. Appl. Phys., 57 (5S), 05GD02 (2018). DOI: 10.7567/JJAP.57.05GD02
  30. Q.L. Zhao, Z.M. Wang, J.H. Chen, S.Q. Liu, Y.K. Wang, M.Y. Zhang, J.-J. Di, G.-P. He, L. Zhao, T.-T. Su, J. Zhang, X. Liang, W.-L. Song, Z.L. Hou. Nanoscale, 13 (24), 10798 (2021). DOI: 10.1039/D0NR08032B
  31. A.Y. Gerasimenko, G.N. Ten, D.I. Ryabkin, N.E. Shcherbakova, E.A. Morozova, L.P. Ichkitidze. Spectrochim. Acta Part A Mol. Biomol. Spectrosc., 227, 117682 (2020). DOI: 10.1016/j.saa.2019.117682
  32. A.Y. Gerasimenko, U.E. Kurilova, M.S. Savelyev, D.T. Murashko, O.E. Glukhova. Compos. Struct., 260, 113517 (2021). DOI: 10.1016/j.compstruct.2020.113517
  33. Z. Han, H. Kong, J. Meng, C. Wang, S. Xie, H. Xu. J. Nanosci. Nanotechnol., 9 (2), 1400 (2009). DOI: 10.1166/jnn.2009.C165
  34. E.P. Barrett, L.G. Joyner, P.P. Halenda. J. American Chem. Society, 73 (1), 373 (1951). DOI: 10.1021/ja01145a126
  35. L.P. Ichkitidze, A.Y. Gerasimenko, V.M. Podgaetsky, S.V. Selishchev, A.A. Dudin, A.A. Pavlov. Mater. Phys. Mechan., 37 (2), 140 (2018)
  36. A.V. Krasheninnikov, K. Nordlund, M. Sirvio, E. Salonen, J. Keinone. Phys. Rev. B, 63 (24), 245405 (2001)
  37. A.Y. Gerasimenko, O.E. Glukhova, G.V. Savostyanov, V.M. Podgaetsky. J. Biomed. Opt., 22 (6), 065003 (2017)
  38. A.Y. Gerasimenko, A.V. Kuksin, Y.P. Shaman, E.P. Kitsyuk, Y.O. Fedorova, A.V. Sysa, A.A. Pavlov, O.E. Glukhova. Nanomaterials, 11, 1875 (2021).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme