Взаимодействие клеток остеосаркомы с поверхностью нержавеющей стали, модифицированной высокоэнергетическими наносекундными лазерными импульсами

Облучение металлических поверхностей высокоэнергетическими лазерными импульсами в кислородсодержащей атмосфере неизбежно изменяет топографию, химический состав и смачиваемость поверхности. Эти изменения существенно влияют на взаимодействие клеток с поверхностью и, следовательно, на биосовместимость поверхности. Мы исследовали влияние текстурирования поверхности высокоэнергетическими наносекундными импульсами Nd:YAG-лазера (длина волны 1064 нм) на адгезию и морфологию клеток с целью оценки его воздействия на начальное поведение клеток. Количественный и качественный анализ адгезии, жизнеспособности и морфологии клеток остеосаркомы проводили после 24-часового воздействия необработанных и текстурированных лазером поверхностей нержавеющей стали (AISI 316L) с использованием флуоресцентной и сканирующей электронной микроскопии. Результаты показали, что начальное взаимодействие клеток с текстурированными лазером поверхностями приводило к формированию клеток округлой формы с меньшей площадью контакта с поверхностью. Напротив, на необработанной поверхности нержавеющей стали и контрольной стеклянной поверхности наблюдались полигональные, сильно вытянутые и уплощенные клетки. Клетки на текстурированных лазером поверхностях были менее дендритными, имели короткие трубчатые выросты и характеризовались повышенной экспрессией внеклеточных везикул, которые редко обнаруживались на необработанных и контрольных образцах. Вероятно, это обусловлено образованием наноструктурированных высокотемпературных оксидов, индуцированных лазерной абляцией. Анализ методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии показал, что текстурированные лазером поверхности нержавеющей стали содержали оксид шестивалентного хрома, который более токсичен, чем нативный оксидный слой на необработанных образцах.