清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

In Situ Electrochemical Fabrication of Photoreactive Ag–Cu Bimetallic Nanocomposite Coating and Its Antibacterial-Osteogenic Synergy

双金属片 制作 纳米复合材料 原位 电化学 涂层 材料科学 纳米技术 化学工程 电极 冶金 化学 金属 有机化学 医学 工程类 替代医学 病理 物理化学
作者
Henigul Osman,Xiaohui Tang,Wei Qin,Bo Liu,Baoyuan Wang,Yingbo Wang
出处
期刊:ACS applied bio materials [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acsabm.5c00802
摘要

In response to the issues of infection and poor bone integration in orthopedic implants, this study successfully developed a multifunctional composite coating composed of poly(pyrrole) (PPy), hydroxyapatite (HA), and silver-copper (Ag-Cu) bimetallic nanoparticles (NPs) on titanium (Ti) substrates using an electrochemical in situ deposition technique. Upon near-infrared light (NIR, 808 nm) stimulation, this coating exhibits synergistic antibacterial and osteogenic effects through photothermal (PTT) and photodynamic (PDT) processes. Characterization results indicate that the Ag-Cu NPs are uniformly distributed within the coating (Ag: 1.7 wt %, Cu: 2.0 wt %), and the concentrations of Ag+ and Cu2+ released (2.9526 mg·L-1 and 0.1932 mg·L-1, respectively) are significantly lower than the cytotoxic threshold (10 mg·L-1). PTT tests reveal that the coating achieves a PTT conversion efficiency of 33.8%, with the temperature rising to 49.9 °C within 10 min under 1.0 W·cm-2 irradiation, generating high levels of singlet oxygen (1O2). This leads to a 100% bactericidal rate against Escherichia coli and Staphylococcus aureus. In vitro biocompatibility assays show that the gradient release of HA and the synergistic effect of Ag+/Cu2+ significantly enhance the proliferation of bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs), with optical density reaching 1.49 after 7 days of culture. Additionally, osteogenic differentiation is promoted, as evidenced by a 2.9-fold increase in alkaline phosphatase (ALP) activity and a 2.1-fold increase in calcium nodule formation. Western blot analysis further confirmed that the coating induces the high expression of Runx2 via activation of the Wnt/β-catenin signaling pathway, thereby driving osteogenesis. This study presents a strategy for the development of smart implants with both efficient antibacterial and bone integration capabilities.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
胡可完成签到 ,获得积分10
15秒前
38秒前
45秒前
自律发布了新的文献求助10
49秒前
52秒前
shi发布了新的文献求助10
57秒前
57秒前
自律完成签到,获得积分10
57秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
Suraim完成签到,获得积分10
1分钟前
夏日香气完成签到 ,获得积分10
1分钟前
王磊完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小马甲应助shi采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
慕青应助Haha采纳,获得10
2分钟前
可爱沛蓝完成签到 ,获得积分10
2分钟前
开心向真完成签到,获得积分10
2分钟前
佳言2009完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
薛家泰完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Jerry完成签到 ,获得积分10
2分钟前
3分钟前
韩寒完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
3分钟前
Singularity完成签到,获得积分0
3分钟前
3分钟前
852应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
Tong完成签到,获得积分0
4分钟前
4分钟前
Eins完成签到 ,获得积分10
4分钟前
syiimo完成签到 ,获得积分10
4分钟前
Haha发布了新的文献求助10
4分钟前
Haha完成签到,获得积分10
4分钟前
醉清风完成签到 ,获得积分10
5分钟前
creep2020完成签到,获得积分10
5分钟前
mojito完成签到 ,获得积分10
5分钟前
5分钟前
6分钟前
6分钟前
高分求助中
计划经济时代的工厂管理与工人状况(1949-1966)——以郑州市国营工厂为例 500
Sociologies et cosmopolitisme méthodologique 400
Why America Can't Retrench (And How it Might) 400
Another look at Archaeopteryx as the oldest bird 390
Research Design: Qualitative, Quantitative, and Mixed Methods Approaches Sixth Edition 300
Partial Least Squares Structural Equation Modeling (PLS-SEM) using SmartPLS 3.0 300
Two New β-Class Milbemycins from Streptomyces bingchenggensis: Fermentation, Isolation, Structure Elucidation and Biological Properties 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4640975
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4033691
关于积分的说明 12477044
捐赠科研通 3721413
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2053995
邀请新用户注册赠送积分活动 1085135
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 966986