Viele klinische Verfahren, wie beispielsweise Herz-Lungen-und Nierendialyse, erfordern die Verwendung von polymeren Blutleitungen und sind oft mit postoperativen Komplikationen 1 verbunden. Wenn sie mit Blut durchströmt, diese Polymere unerlaubt die Fremdkörperreaktion (FBR), was bei der Adsorption von Blutproteinen und Thrombozyten, Monozyten / Makrophagen-Haftung, und die Freisetzung von pro-inflammatorischen Zytokinen, die alle zu post-prozeduralen Komplikationen und tragen / oder Geräteausfall 2,3. So, Strategien zur Lösung dieses Problems vor ein wichtiges und laufende Bereich der Biomaterialien Forschung. Forscher haben versucht, dieses Problem durch Änderung Blutkontaktflächen mit bioaktiven Molekülen oder bioinert 4-6 anzugehen. Forschung in unserem Labor hat sich auf das Anhängen rekombinanten CD47 (recCD47) zu polymeren Biomaterialien als eine Strategie, um den FBR mildern und erhöhen die Wirksamkeit dieser Materialien. CD47 ist ein ubiquitär exprimiert transmembrane Protein mit einer bekannten Rolle in der Immun Steuerhinterziehung, verleiht Status "Selbst" auf exprimierenden Zellen 7-10 und Shows versprechen bei Übertragung der Biokompatibilität, wenn auf polymere Oberflächen 11-13 angehängt. Signal-Regulationsprotein alpha (SIRPα), der zugehörigen Rezeptor für CD47, und ein Mitglied der Immunrezeptor Tyrosin-basierte inhibitorische (ITIM) enthaltenden Familie von Transmembranproteinen, auf Zellen myeloiden Ursprungs 14 ausgedrückt. Wir haben zuvor gezeigt, dass CD47, über SIRPα-vermittelten Zellsignalisierung nach unten reguliert die Immunantworten auf Polyurethan (PU) und Polyvinylchlorid (PVC) in in vitro, ex vivo und in vivo-Modellen 11-13.
Zentral unseren Untersuchungen ist eine relativ neue Photochemie, die hier beschrieben ist, in dem chemisch reaktive Thiolgruppen, die kovalent an Polymerschlauch durch Umsetzung der Schlauch mit einem multifunktionellen Polymers (PDT-Bz fügtenPh), 2-pyridyldithio (PDT) besteht, die photoreaktive Benzophenon (BzPh) und einem carboxy-modifizierten Polyallylamin 11-13. Reduzieren der kovalent angehängt PDT Gruppen mit Tris (2-carboxyethyl) phosphin-Hydrochlorid (TCEP) 11 liefert eine Oberfläche, die anschließend thiolierten sein kann mit therapeutischen Gruppierungen umgesetzt. Und hierin vorher beschrieben 12,13, recCD47, ferner mit der Zugabe eines C-terminalen Poly-Lysin 12,13 Schwanz modifiziert mit Sulfosuccinimidyl-4-[N -maleimidomethyl] cyclohexan-1-carboxylat umgesetzt (Sulfo-SMCC) für 1 h auf Thiol-reaktive Gruppen zu erzeugen, was eine Monosulfid-Bindungen zwischen dem Schlauch und recCD47 11. Die entzündungshemmende Fähigkeit der CD47 funktionalisierten Oberflächen getestet, ex viv o, mit der Chandler-Loop Vorrichtung mit menschlichem Vollblut, das ursprünglich im Jahr 1958 beschrieben wurde als ein in vitro-Modell der Thrombose Koagulation 15. Die Vorrichtung beruht auf einergeschlossenes Rohr, das teilweise mit Luft und einen Drehmotor, um das Blut durch den Schlauch 15 zirkulieren gefüllt. Dieses Versuchsmodell bietet die Möglichkeit, die Wirkung der Blutexposition auf modifizierten und unmodifizierten Oberflächen sowie die Auswirkungen dieser Oberflächenmodifizierungen auf die Physiologie der Zellen des Blutes zu untersuchen.
recCD47 kann auf eine Vielzahl von polymeren Oberflächen mit diesen Photochemie angefügt werden, und seine entzündungshemmende Kapazität kann durch Verwendung eines klinisch relevanten ex vivo-Modell imitiert Blutperfusion auf polymeren Oberflächen 11,12 beurteilen. Klinischer Qualität Blutleitungen mit recCD47 verändert zeigen deutlich weniger Blutplättchen und Entzündungszellhaftung im Vergleich zu nicht modifizierten Polymeren, wann menschliches Blut in dem Gerät ausgesetzt. Eine Schritt-für-Schritt-Beschreibung dieses Änderungsprozess wird im Folgenden aufgeführt.