ACS Biomaterials Science & Engineering· 2026Q1
Kusur-Mühendislikli Zirkonya Nanopartikülleri Biyomalzeme Arayüzlerini Geliştirir
Defect-Engineered Tetragonal ZrO2 Nanoparticles for Biomaterial Interfaces: Green Synthesis, Biointerfacial Interactions, and SERS Biosensing
- 0atıf
- Q1SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Biberiye özütü gibi yeşil yollarla sentezlenen kusur-zengini tetragonal ZrO2 nanopartikülleri, amino asit adsorpsiyonu için gelişmiş SERS yanıtı ve fotokatalitik aktivite göstererek daha iyi biyomalzeme arayüzlerinin yolunu açar.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Biberiye özütü kullanılarak yapılan yeşil sentez, artan oksijen boşluğu kusurlarına sahip faz-saf tetragonal ZrO2 üretir.
- Kusur-zengini ZrO2 nanopartikülleri, yük transferi etkileşimleri yoluyla L-fenilalanin adsorpsiyonu için gelişmiş SERS yanıtı gösterir.
- Malzemeler, reaktif oksijen türleri üreten kusur odaklı fotokatalitik aktivite sergiler.
- Bu çalışma, biyomalzeme tasarımında sentez stratejisini kusur yapısı ve arayüz performansı ile ilişkilendirir.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
Zirconia (ZrO2) is a widely used biomaterial in dental and orthopedic applications due to its excellent biocompatibility, chemical stability, and mechanical properties. However, the role of defect structure and phase composition in governing biomolecule-surface interactions at the biointerface remains insufficiently understood. In this work, we demonstrate a synthesis-driven strategy for engineering defect-rich tetragonal ZrO2 nanoparticles via conventional wet-chemical and plant-extract-mediated green routes using Laurus nobilis, Salvia rosmarinus, and Ficus benghalensis. Plant-mediated synthesis using rosemary extract promotes the formation of phase-pure tetragonal ZrO2 with increased surface heterogeneity and a higher density of oxygen vacancy-related defect states. To probe biomolecule-surface interactions, surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) measurements were performed using L-phenylalanine as a model system. This approach provides a simplified model of amino acid adsorption relevant to early-stage protein-surface interactions. Defect-rich tetragonal ZrO2 exhibits enhanced SERS response driven by charge-transfer interactions associated with oxygen vacancies and surface states. This represents one of the first demonstrations of amino-acid-based probing of zirconia SERS substrates in a biomaterial-relevant context, extending beyond conventional symmetric aromatic probe systems. In addition, the materials exhibit photocatalytic activity, interpreted as defect-driven surface reactivity and the ability to generate reactive oxygen species relevant for antibacterial functionality and prevention of biofilm formation at biomaterial interfaces in clinical environments. Overall, this work establishes a structure-property-function framework linking synthesis strategy with defect structure and interfacial performance, providing a framework for the rational design of zirconia-based biomaterials with controlled biointerface functionality.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. ACS Biomaterials Science & Engineering, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Yüzeyler, Kaplamalar ve Filmler
Surfaces, Coatings and FilmsMaterials Science