亲爱的研友该休息了!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,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Remotely controlled self-powering electrical stimulators for osteogenic differentiation using bone inspired bioactive piezoelectric whitlockite nanoparticles

材料科学 白云石 压电 纳米颗粒 生物医学工程 纳米技术 复合材料 冶金 工程类
作者
Vignesh Krishnamoorthi Kaliannagounder,Nirmal Prashanth Maria Joseph Raj,Afeesh Rajan Unnithan,Jeesoo Park,Sang Soo Park,Sang‐Jae Kim,Chan Hee Park,Cheol Sang Kim,Arathyram Ramachandra Kurup Sasikala
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:85: 105901-105901 被引量:87
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2021.105901
摘要

Endogenous electric fields naturally exist in our body and plays a vital role especially in the development and regeneration of bones. Therefore, piezoelectric bone implants are gaining ample attention due to its inherent electrical signal generation, but generally they lack bioactivity, resorption, and ECM like composition. To address this, we evoke ‘piezoelectricity’ in whitlockite (Ca18Mg2(HPO4)2(PO4)12) nanoparticles (WH NPs) for the first time in literature. WH NPs are the second most-abundant inorganic bone mineral and reported for intermediate resorption compared to hydroxyapatite and tricalcium phosphate. Systematic electrical studies reveal that WH NPs annealed at 750 °C (PWH-750) exhibit superior ferroelectric and dielectric characteristics and produce electrical signals analogous to native tissues when triggered using FDA approved low-intensity pulsed ultrasound (LIPUS) noninvasively. The energy generation performance of Piezoelectric WH based self powered nanogenerators are analyzed and demonstrated to power the commercial LED upon LIPUS stimulation. The in vitro studies with pre-osteoblast MC3T3-E1 cells co-cultured with piezoelectric WH NPs exhibit increased ALP activity, calcium mineralization, and osteogenic gene expression along with significant upregulation of Piezo1, and TRPV4 expressions. This confirms the enhanced osteogenic differentiation compared to the control WH nanoparticles due to the remotely activated self powering capacity of piezoelectric WH NPs and thereby produce bioelectric signals analogous to native tissues. Thus, the study evidences the development of a potential bioactive piezoelectric ceramic with extensive applicability for future clinical translation.
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
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
25秒前
leafye发布了新的文献求助10
26秒前
抹茶完成签到 ,获得积分10
28秒前
lisaltp完成签到 ,获得积分10
31秒前
茫小铫发布了新的文献求助10
32秒前
32秒前
缓慢如之发布了新的文献求助10
39秒前
科研通AI6.1应助茫小铫采纳,获得30
41秒前
leafye完成签到,获得积分10
47秒前
55秒前
小迷糊完成签到 ,获得积分10
1分钟前
蓝风铃完成签到 ,获得积分10
1分钟前
yb完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
茫小铫发布了新的文献求助30
1分钟前
舒克完成签到 ,获得积分10
1分钟前
weibo完成签到,获得积分10
1分钟前
yorha3h应助茫小铫采纳,获得10
2分钟前
red完成签到,获得积分10
2分钟前
Shawndy应助red采纳,获得20
2分钟前
2分钟前
2分钟前
orixero应助积极的电灯胆采纳,获得10
2分钟前
所所应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
ZanE完成签到,获得积分10
2分钟前
3分钟前
yorha3h应助HarryBruyne采纳,获得10
3分钟前
桃大屁完成签到,获得积分20
3分钟前
李娇完成签到 ,获得积分10
3分钟前
4分钟前
清欢完成签到 ,获得积分10
4分钟前
4分钟前
4分钟前
4分钟前
科研通AI6.4应助sillyceiling采纳,获得10
4分钟前
柳贯一发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Salmon nasal cartilage-derived proteoglycan complexes influence the gut microbiota and bacterial metabolites in mice 2000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
ON THE THEORY OF BIRATIONAL BLOWING-UP 666
Signals, Systems, and Signal Processing 610
“美军军官队伍建设研究”系列(全册) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6384197
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8196568
关于积分的说明 17332250
捐赠科研通 5437754
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2875930
邀请新用户注册赠送积分活动 1852438
关于科研通互助平台的介绍 1696818