دورية أكاديمية
BIOCOMPATIBLE ELASTIC POLYMER NANOCOMPOSITES BASED ON MULTIWALLED CARBON NANOTUBES FOR APPLICATION IN CARDIOVASCULAR SURGERY ; БИОСОВМЕСТИМЫЕ ЭЛАСТИЧНЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ НАНОКОМПОЗИТЫ С МНОГОСТЕННЫМИ УГЛЕРОДНЫМИ НАНОТРУБКАМИ ДЛЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ ХИРУРГИИ
| العنوان: | BIOCOMPATIBLE ELASTIC POLYMER NANOCOMPOSITES BASED ON MULTIWALLED CARBON NANOTUBES FOR APPLICATION IN CARDIOVASCULAR SURGERY ; БИОСОВМЕСТИМЫЕ ЭЛАСТИЧНЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ НАНОКОМПОЗИТЫ С МНОГОСТЕННЫМИ УГЛЕРОДНЫМИ НАНОТРУБКАМИ ДЛЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ ХИРУРГИИ |
|---|---|
| المؤلفون: | Maria A. Rezvova, Pavel A. Nikishau, Sergey V. Kostjuk, Miroslav I. Makarevich, Pavel S. Onishchenko, Kirill Y. Klyshnikov, Tatyana V. Glushkova, Alexander E. Kostyunin, Evgeny A. Ovcharenko, Мария Александровна Резвова, Павел Альбертович Никишев, Сергей Викторович Костюк, Мирослав Иванович Макаревич, Павел Сергеевич Онищенко, Кирилл Юрьевич Клышников, Татьяна Владимировна Глушкова, Александр Евгеньевич Костюнин, Евгений Андреевич Овчаренко |
| المساهمون: | The reported study was funded by RFBR and BRFBR, project number 20-53-04032., Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 20-53-04032. |
| المصدر: | Complex Issues of Cardiovascular Diseases; Том 12, № 4S (2023); 90-101 ; Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний; Том 12, № 4S (2023); 90-101 ; 2587-9537 ; 2306-1278 |
| بيانات النشر: | Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases |
| سنة النشر: | 2023 |
| المجموعة: | Complex Issues of Cardiovascular Diseases (E-Journal) / Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний |
| مصطلحات موضوعية: | Поли(стирол-блок-изобутилен-блок-стирол), Mechanical properties, Biocompatible materials, Carbon nanotubes, Poly(styrene-block-isobutylene-block-styrene), Механические свойства, Биосовместимые материалы, Углеродные нанотрубки |
| الوصف: | HighlightsThe incorporation of multi-walled carbon nanotubes into the structure of the poly(styrene-block-isobutylene-block-styrene) polymer matrix leads to an increase in the tensile strength and Young's modulus of the nanocomposites. The resulting nanocomposites retain high biocompatibility and can be used as elements of implanted cardiovascular products. AbstractAim. To synthesize and modify poly(styrene-block-isobutylene-block-styrene) (SIBS) with two types of multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) in different concentrations to improve its mechanical properties.Methods. SIBS was synthesized by controlled cationic polymerization. Polymer nanocomposites were prepared using ultrasonic dispersion followed by casting films from a polymer solution. The resulting nanocomposite films were subjected to mechanical tests under uniaxial tensile conditions. Tensile strength, elastic-strain properties, and plastic deformation under cyclic loading were assessed. The structure of the nanocomposites was analyzed by scanning electron microscopy. The hydrophilicity of the surface of the materials was studied by measuring the contact angle with water. The cytotoxicity of the resulting polymer films was assessed by the viability and metabolic activity of endothelial cells cultured on the surface of the nanocomposites.Results. Polymer nanocomposites with a uniform distribution of MWCNTs in the polymer matrix were obtained. SIBS films modified with 1% MWCNTs with a diameter of 50–90 nm showed an increase in tensile strength by 16.4% compared to SIBS polymer. Increasing the concentration of MWCNTs to 8% led to a decrease in the strength of polymer materials by 19,6%. The inclusion of nanoparticles into the polymer matrix significantly increased the Young's modulus of the studied polymers with a MWCNT content above 4%. With an increase in the content of MWCNTs in the nanocomposites, an increase in hydrophilicity was also observed, while the cytotoxicity of the samples towards endothelial cells was not noted.Conclusion. ... |
| نوع الوثيقة: | article in journal/newspaper |
| وصف الملف: | application/pdf |
| اللغة: | Russian |
| العلاقة: | https://www.nii-kpssz.com/jour/article/view/1444/868Test; Teo A.J.T., Mishra A., Park I., Kim Y.-J., Park W.-T., Yoon Y.-J. Polymeric Biomaterials for Medical Implants and Devices. ACS Biomater. Sci. Eng. 2016; 2(4): 454–472. doi:10.1021/acsbiomaterials.5b00429; Tetali S.S.V., Fricker A.T.R., van Domburg Y.A., Roy I. Intelligent biomaterials for cardiovascular applications. Curr. Opin. Biomed. Eng. 2023; 28: 100474. doi:10.1016/j.cobme.2023.100474; Huab X., Wangab T., Li F., Mao X. Surface modifications of biomaterials in different applied fields. RSC Adv. 2023; 13: 20495-20511. doi:10.1039/D3RA02248J; Narayan R. Nanobiomaterials; Woodhead Publishing: Cambridge, UK; 2018. pp. 357–384.; Shahbaz A., Hussain N., Mahmood T., Iqbal H.M.N., Emran T.B., Show P.L., Bilal M. Polymer nanocomposites for biomedical applications. In Micro and Nano Technologies, Smart Polymer Nanocomposites Design, Synthesis, Functionalization, Properties, and Applications. Editor(s): Ali N., Bilal M., Khan A., Nguyen T.A., Gupta R.K. Elsevier; 2023. pp. 379-394. doi:10.1016/B978-0-323-91611-0.00012-8; Maiti D., Tong X., Mou X., Yang K. Carbon-Based Nanomaterials for Biomedical Applications: A Recent Study. Front. Pharmacol. 2019; 9: 1401. doi:10.3389/fphar.2018.01401; Eatemadi A., Daraee H., Karimkhanloo H., Kouhi M., Zarghami N., Akbarzadeh A., Abasi M., Hanifehpour Y., Joo S.W. Carbon nanotubes: Properties, synthesis, purification, and medical applications. Nanoscale Res. Lett. 2014; 9: 393. doi:10.1186/1556-276X-9-393; Kalakonda P., Banne S., Kalakonda P. Enhanced mechanical properties of multiwalled carbon nanotubes/thermoplastic polyurethane nanocomposites. Nanomater. Nanotechnol. 2019; 9: 184798041984085. doi: 1847980419840858; Crosby A.J., Lee J. Polymer Nanocomposites: The “Nano” Effect on Mechanical Properties. Polym. Rev. 2007; 47(2): 217–229. doi:10.1080/15583720701271278; Tjong S.C. Structural and mechanical properties of polymer nanocomposites. Mater. Sci. Eng. R Rep. 2006; 53(3-4): 73–197. doi:10.1016/j.mser.2006.06.001; Jumaili A., Alancherry S., Bazaka K., Jacob M. Review on the Antimicrobial Properties of Carbon Nanostructures. Materials. 2017; 10(9): 1066. doi:10.3390/ma10091066; Mohd Nurazzi N., Asyraf M.R.M., Khalina A., Abdullah N., Sabaruddin F.A., Kamarudin S.H., Ahmad S., Mahat A.M., Lee C.L., Aisyah H.A. Fabrication, Functionalization, and Application of Carbon Nanotube-Reinforced Polymer Composite: An Overview. Polymers. 2021; 13(7): 1047. doi:10.3390/polym13071047; Alshehri R., Ilyas A.M., Hasan A., Arnaout A., Ahmed F., Memic A. Carbon Nanotubes in Biomedical Applications: Factors, Mechanisms, and Remedies of Toxicity. J. Med. Chem. 2016; 59(18): 8149–8167. doi:10.1021/acs.jmedchem.5b01770; Mishra M.K., Sar-Mishra B., Kennedy J.P. Polym. Bull. 1986; 16: 47-53. doi:10.1007/BF01046608; Rezvova M.A., Yuzhalin A.E., Glushkova T.V., Makarevich M.I., Nikishau P.A., Kostjuk S.V., Klyshnikov K.Yu., Matveeva V.G., Khanova M.Yu., Ovcharenko E.A. Biocompatible Nanocomposites Based on Poly(styrene-block-isobutylene-block-styrene) and Carbon Nanotubes for Biomedical Application. Polymers. 2020; 12(9): 2158. doi:10.3390/polym12092158; Pinchuk L., Wilson G.J., Barry J.J., Schoephoerster R.T., Parel J.M., Kennedy J.P. Medical applications of poly(styrene-block-isobutylene-block-styrene) (“SIBS”). Biomaterials. 2008; 29(4): 448–460. doi:10.1016/j.biomaterials.2007.09.041; Silva M., Alves N.M., Paiva, M.C. Graphene-polymer nanocomposites for biomedical applications. Polym. Adv. Technol. 2017; 29(2): 687–700. doi:10.1002/pat.4164; Gilmore K.J., Moulton S.E., Wallace G.G. Incorporation of carbon nanotubes into the biomedical polymer poly(styrene-β-isobutylene-β-styrene). Carbon. 2007; 45(2): 402–410. doi:10.1016/j.carbon.2006.09.015; Nezami R.F., Athanasiou L.S., Edelman E.R. Chapter 28 - Endovascular drug-delivery and drug-elution systems, Editor(s): Jacques Ohayon, Gerard Finet, Roderic Ivan Pettigrew, In Biomechanics of Living Organs, Biomechanics of Coronary Atherosclerotic Plaque, Academic Press. 2021; 4: 595-631.; Salah N., Alfawzan A.M., Saeed A., Alshahrie A., Allafi W. Effective reinforcements for thermoplastics based on carbon nanotubes of oil fly ash. Sci. Rep. 2019; 9: 20288. doi:10.1038/s41598-019-56777-1.; Zhang J., Jiang D. Interconnected multi-walled carbon nanotubes reinforced polymer-matrix composites. Composites Science and Technology. 2011; 71(4): 466–470. doi:10.1016/j.compscitech.2010.12.020.; Gaharwar A.K., Patel A., Dolatshahi-Pirouz A., Zhang H., Rangarajan K., Iviglia, G., Shin S.-R., Hussain M.A., Khademhosseini A. Elastomeric nanocomposite scaffolds made from poly(glycerol sebacate) chemically crosslinked with carbon nanotubes. Biomater. Sci. 2015; 3: 46–58.; https://www.nii-kpssz.com/jour/article/view/1444Test |
| DOI: | 10.17802/2306-1278-2023-12-4S-90-101 |
| الإتاحة: | https://doi.org/10.17802/2306-1278-2023-12-4S-90-101Test https://doi.org/10.1021/acsbiomaterials.5b00429Test https://doi.org/10.1016/j.cobme.2023.100474Test https://doi.org/10.1039/D3RA02248JTest https://doi.org/10.1016/B978-0-323-91611-0.00012-8Test https://doi.org/10.3389/fphar.2018.01401Test https://doi.org/10.1186/1556-276X-9-393Test https://doi.org/10.1080/15583720701271278Test https://doi.org/10.1016/j.mser.2006.06.001Test https://doi.org/10.3390/ma10091066Test |
| حقوق: | Authors who publish with this journal agree to the following terms: Authors retain copyright and grant Complex Issues of Cardiovascular Diseases right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in Complex Issues of Cardiovascular Diseases.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in Complex Issues of Cardiovascular Diseases.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work. ; Настоящий раздел регулирует взаимоотношения между редакцией журнала «Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний», далее именуемая «Редакция», и автором или авторским коллективом, передавшим свою рукопись для публикации в «Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний» (далее – «Автор»).Автор(ы), направляя статью в Редакцию, поручает Редакции обнародовать произведение посредством его опубликования в печати. Редакция не несет ответственности за достоверность информации, приводимой Авторами.Автор(ы), направляя статью в Редакцию, соглашается с тем, что к Редакции журнала переходят неисключительные имущественные права на использование статьи (переданного в Редакцию журнала материала, в т.ч. такие охраняемые объекты авторского права как фотографии автора, рисунки, схемы, таблицы и т. п.), в т.ч. на воспроизведение в печати и в сети Интернет; на распространение; на перевод на любые языки народов мира; экспорта и импорта экземпляров журнала со статьей Автора(ов) в целях распространения, на доведение до всеобщего сведения. Указанные выше права Автор(ы) передает Редакции без ограничения срока их действия, на территории всех стран мира, в т.ч. на территории Российской Федерации.Редакция при использовании статьи вправе снабжать ее любым иллюстрированным материалом, рекламой и разрешать это делать третьим лицам. Редакция вправе переуступить полученные от Автора(ов) права третьим лицам и вправе запрещать третьим лицам любое использование опубликованных в журнале материалов в коммерческих целях.Автор(ы) гарантирует наличие у него исключительных прав на использование переданного Редакции материала. В случае нарушения данной гарантии и предъявления, в связи с этим претензий к Редакции, Автор(ы) самостоятельно и за свой счет обязуется урегулировать все претензии. Редакция не несет ответственности перед третьими лицами за нарушение данных автором гарантий.За Автором(ами) сохраняется право использования его опубликованного материала, его фрагментов и частей в личных, в том числе научных и преподавательских целях. Права на рукопись считаются переданными Автором(ами) Редакции с момента принятия в печать.Перепечатка материалов, опубликованных в журнале, другими физическими и юридическими лицами возможна только с письменного разрешения Издательства, с обязательным указанием названия журнала, номера и года публикации.Авторы, публикующие статьи в данном журнале, соглашаются на следующее:Авторы сохраняют за собой авторские права и предоставляют журналу право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access). |
| رقم الانضمام: | edsbas.88B2BD3D |
| قاعدة البيانات: | BASE |
| DOI: | 10.17802/2306-1278-2023-12-4S-90-101 |
|---|