Surface-Engineered WS<sub>2</sub> Nanohybrids for Implications in Biomedicine
Notice bibliographique
Résumé
Transition metal dichalcogenides (TMDs) nanosheets, known for their distinctive structural and physicochemical characteristics, have become valuable tools in various biomedical fields, including drug delivery and tissue engineering. Here, we have developed a facile approach to synthesize surface-modified TMD nanosheets that exhibit several smart properties, such as near-infrared (NIR) light-responsiveness, ultrasound-responsiveness, and bactericidal behavior. The surface modification was performed using a redox reaction, which decorated liquid-exfoliated, 2D, ultrathin nanosheets of tungsten disulfide (WS 2 ) with silver nanospheres. TEM and AFM images, along with analytical techniques such as XPS, FTIR, powder-XRD, UV–vis, and Confocal Raman spectroscopy, confirmed the binding of silver to the nanosheets, resulting in heterostructured nanohybrids (nWS 2 ). Additional structural information about this surface-engineered material was obtained using synchrotron radiation-based instrumentation techniques, including X-ray absorption fine structure spectroscopy (XAFS). Moreover, we demonstrate that nWS 2 nanohybrids are capable of inhibiting biofilms of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), a widely prevalent causative agent of healthcare-associated bacterial infections. The nanohybrids can also convert incident near-infrared (NIR) light to thermal energy and exhibit enhanced bactericidal potential. 1 mg/mL of nWS 2 was able to increase suspension temperatures by 30 °C. A colony forming unit assay with NIR-exposed nWS 2 showed antibiotic-free prevention of MRSA growth. Next, we develop a nWS 2 -integrated polymeric hydrogel system capable of 3D-biopriting hydrogel structures with user-defined geometry for tissue engineering applications. Finally, we evaluate the in vitro cytocompatibility and in vivo biocompatibility of this nanocomposite hydrogel platform by subcutaneously implanting it in immunocompetent mice. Histological staining revealed excellent host-tissue integration, vasculogenesis, and a minimal immune response around the implant’s periphery. Taken together, we envision surface-engineered WS 2 nanosheets, alone or in combination with hydrogels, as a high-performance multifunctional biomaterial for implications in biomedicine.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».