Name: Nasschemie und Peptid Immobilisation auf Polytetrafluoroethylen für verbesserte Zellhaftung (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-08-15T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 15 s
Description: Lernen Sie eine Nasschemie-Methode zur Oberflächenmodifikation von PTFE für verbesserte Biokompatibilität in Biomaterialien. Diese Technik ermöglicht die Immobilisierung von Peptiden und fördert Zellhaftung.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Die Autoren danken Walter Scholdei (Max-Planck-Institut für Polymerforschung, Mainz, Deutschland) für die Hilfe.

1. Herstellung von Natriumnaphthalenid Aktivierungslösung und Oberflächenaktivierung Hinweis: Führen Sie die Reaktionen in einem gut belüfteten Abzug durchführen. Die allgemeinen Regeln für den Umgang mit hoch brennbaren Lösungsmitteln und korrosiven Metalle wie metallisches Natrium. Naphtalin hat einen sehr unangenehmen Geruch (mothball), auch in sehr kleinen Mengen! Wenn nicht anders angegeben Reaktionen werden bei Raumtemperatur durchgeführt. Natriumazid ist hochgiftig! THF (99,9%, siehe Materialliste) wurde über etwa 20% (bezogen auf das Volumen) Molekularsieb gelagert. Destillieren THF mit einem merklichen Wassergehalt über Natrium. Die Bildung von Natriumnaphthalenid tritt nicht auf, wenn Spurenmengen von Wasser vorhanden sind. <ol><li> Zu einer Lösung von 1,4 g (10,9 mmol) Naphthalin in 20 ml Tetrahydrofuran (THF, getrocknet über 3 Å Molekularsieb), Zugabe von 0,25 g (10,9 mmol) Natriummetall in einem Schraubverschluss 100 ml Glasflasche mit einem PTFE- ausgestattet beschichteten magnetischen Rührstab. Hinweis: dissolu(- 40 ° C 35) tion kann durch Schneiden des Natrium in kleine Stücke und bescheiden Erwärmung stark verbessert werden. Die endgültige Lösung hat eine dunkle, leicht grünliche Farbe und kann unter streng trocken gelagert werden. </li><li> Punch-Out-PTFE-Scheiben von 12 mm Durchmesser von 0,5 mm dicken Folienmaterial. Markieren Sie eine Seite (zB mit einem Brief Stempel Stempel) und sauber und mit iso-Propanol. </li><li> Inkubieren PTFE-Proben einzeln in der Aktivierungslösung (Schritt 1.1) mit 1 - 2 Minuten mit einer Pinzette. Hinweis: Der Farbumschlag von weiß bis dunkelbraun erfolgreiche Behandlung zeigt. </li><li> Anschließend spülen zweimal mit THF und dann mit Isopropanol. Hinweis: Die Naphthalenid ist erschöpft, wenn seine Farbe ändert sich zu einem wässrig hellbraun. Nicht verwendete Naphthalenid Lösung (möglicherweise metallisches Natrium enthält) muss durch langsam zerlegt werden, indem Isopropanol vor der Entsorgung. </li><li> Oxidieren behandelten Proben in Wasserstoffperoxid (30%) 20% (w / v) Trichloressigsäure für 3 Stunden. Waschenmit Wasser und trocken. Die Oberfläche hat jetzt eine leichte bräunliche Aussehen. Hinweis: Die Aktivierung und Oxidation führt zu einer drastisch erhöhten Benetzbarkeit der Oberfläche. Diese Feststellung wurde im Detail zuvor 14 untersucht. </li><li> Behandeln Sie oxidierte Scheiben mit 50% (v / v) Hexamethylendiisocyanat (HMDI) in trockenem THF 2 h gründlich mit THF und trocknen lassen. </li><li> Hydrolysieren Isocyanat Lagerproben in Wasser für 2 - 3 Stunden und trocken. Anmerkung: Die endgültige aminofunktionalisierte PTFE-Oberfläche als die Isocyanat-tragenden Proben wesentlich stabiler ist und ist kompatibel mit vielen Standard-Vernetzer für die weitere Kupplung. </li></ol> 2. Peptide Immobilisation <ol><li> Eine Lösung aus 20% (v / v) Diethylenglycol-diglycidylether (Diepoxid) in 50 mM Carbonatpuffer, pH 9. </li><li> Legen Sie die aminierte Scheiben mit der markierten Seite nach oben einzeln in eine 24-Well-Platte und fügen Sie 1,5 ml der Epoxid-Lösung. Achten Sie darauf, eine vollständige Abdeckung der Proben. Inkubieren für 2 Stunden und waschen zweimals mit Wasser und einmal mit Carbonatpuffer. </li><li> Zugabe von 50 ul einer 0,5 mg / ml Peptid (zB REDV) in 50 mM Carbonatpuffer, pH 9 , enthaltend 0,01% NaN 3, auf den Boden der einzelnen Vertiefungen einer frischen 24 - Well - Platte und legen sorgfältig die epoxy-funktionalisierten Scheiben upside -down (dh markierte Seite nach unten) auf den Abfall der Peptidlösung. Stellen Sie sicher, dass der Raum zwischen dem Boden des Bohrlochs und der PTFE Scheibe Kapillarwirkung aufgrund vollständig benetzt wird. </li><li> Inkubieren in einer feuchten Kammer (zB jede verschließbaren Plastikkasten mit einem dicht schließendem Deckel) mit befeuchteten Atmosphäre (durch nasse Seidenpapier auf dem Boden platzieren) für mindestens 3 Stunden oder über Nacht. Hinweis: Wenn auch das REDV- Motiv als gut charakterisiert, kann ein Rühr- oder Reverse Aminosäuresequenz angesehen werden kann als zusätzliche Negativkontrolle einbezogen werden. </li><li> Waschen dreimal mit Wasser und Sterilisieren in 50% iso-Propanol / Wasser für mindestens 30 min. Vor der Aussaat zu Zelle, rinse die Proben in steriler Phosphat-gepufferter Salzlösung (PBS). </li></ol> 3. Zell Seeding <ol><li> Wachsen HUVECs unter Verwendung von Standardzellkulturverfahren 17,18. </li><li> Legen Sie die Peptid-konjugierten Proben mit der modifizierten Seite nach oben in einer 24-Well-Platten. Verwenden Sie unbehandelten PTFE-Discs als Kontrolle. </li><li> Seed 5 x 10 4 HUVECs in 2 ml Medium pro Vertiefung und Inkubation für 4 h bei 37 ° C und 5% CO 2 in einem Inkubator. </li><li> Entfernen Sie die Scheiben gründlich sorgfältig ungebunden Zellen zu entfernen und in ein frisches 24-Well-Platte. 2 ml frisches Medium und Inkubation für den gewünschten Zeitraum (zB 24 Stunden, 1 w, etc.). Ändern Sie das Medium alle zwei Tage. </li><li> Bereiten Sie eine Stammlösung von 1 mg / ml Calcein-AM in Dimethylsulfoxid (DMSO). </li><li> Nach dem Züchten der Zellen des Mediums, Waschen mit PBS entfernen und PBS , das 1 &amp; mgr; l / ml Calcein-AM - Färbung (beispielsweise 1 &amp; mgr; l einer Stammlösung pro ml PBS) hinzuzufügen. Vorsichtig geschwenkt und INCUBATe bei 37 ° C für 45 min im Dunkeln. </li><li> Waschen mit PBS und sofort nehmen mikroskopische Aufnahmen auf einem Fluoreszenzmikroskop mit Standard-FITC-Filter ausgestattet (Ex 488 nm, Em 515 nm). Verwenden Sie das 100-fache Vergrößerung. Führen Sie Triplikaten von unmodifizierten sowie behandelten Proben. </li><li> Mit ImageJ Software bestimmen den Bereich von den Zellen besiedelt. zählen Alternativ können die Zellen manuell oder ImageJ verwenden. Beide Verfahren geben ähnliche Informationen über die Anhaftung und das Wachstum von Zellen auf den jeweiligen Oberflächen. </li></ol>

<ol><li>Doctor, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+various+prosthetic+materials+and+newer+meshes+for+hernia+repairs%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Minim.+Access+Surg%22%5BJournal%5D)">Evaluation of various prosthetic materials and newer meshes for hernia repairs.</a> J. Minim. Access Surg. 2, 110-116 (2006).</li>
<li>Zaghal, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Update+on+totally+implantable+venous+access+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Surg.+Oncol%22%5BJournal%5D)">Update on totally implantable venous access devices.</a> Surg. Oncol. 21, 207-215 (2012).</li>
<li>Niu, G., Sapoznik, E., Soker, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioengineered+blood+vessels%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Opin.+Biol.+Th%22%5BJournal%5D)">Bioengineered blood vessels.</a> Exp. Opin. Biol. Th. 14, 403-410 (2014).</li>
<li>Wang, M. -J., Tsai, W. -B. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWang%2C+M-J+%22Biomaterials+in+Blood-Contacting+Devices%3A+Complications+and+Solutions%22">Biomaterials in Blood-Contacting Devices: Complications and Solutions</a>. , Nova Science Publishers. 1 ed (2010).</li>
<li>de Mel, A., Jell, G., Stevens, M. M., Seifalian, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biofunctionalization+of+biomaterials+for+accelerated+in+situ+endothelialization%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Biofunctionalization of biomaterials for accelerated in situ endothelialization: a review.</a> Biomacromolecules. 9, 2969-2979 (2008).</li>
<li>Zdrahala, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small+caliber+vascular+grafts.+Part+I%3A+state+of+the+art%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomat.+Appl%22%5BJournal%5D)">Small caliber vascular grafts. Part I: state of the art.</a> J. Biomat. Appl. 10, 309-329 (1996).</li>
<li>Cleary, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vascular+tissue+engineering%3A+the+next+generation%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Mol.+Med%22%5BJournal%5D)">Vascular tissue engineering: the next generation.</a> Trends Mol. Med. 18, 394-404 (2012).</li>
<li>Ruoslahti, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((RGD+and+other+recognition+sequences+for+integrins%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.+Dev.+Bi%22%5BJournal%5D)">RGD and other recognition sequences for integrins.</a> Annu. Rev. Dev. Bi. 12, 697-715 (1996).</li>
<li>Lei, Y., Remy, M., Labrugere, C., Durrieu, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Peptide+immobilization+on+polyethylene+terephthalate+surfaces+to+study+specific+endothelial+cell+adhesion%2C+spreading+and+migration%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mat.+Sci.+Mater.+M%22%5BJournal%5D)">Peptide immobilization on polyethylene terephthalate surfaces to study specific endothelial cell adhesion, spreading and migration.</a> J. Mat. Sci. Mater. M. 23, 2761-2772 (2012).</li>
<li>Gabriel, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Covalent+RGD+Modification+of+the+Inner+Pore+Surface+of+Polycaprolactone+Scaffolds%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomat.+Sci..+Polym.+E%22%5BJournal%5D)">Covalent RGD Modification of the Inner Pore Surface of Polycaprolactone Scaffolds.</a> J. Biomat. Sci.. Polym. E. 23, 941-953 (2012).</li>
<li>Ceylan, H., Tekinay, A. B., Guler, M. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selective+adhesion+and+growth+of+vascular+endothelial+cells+on+bioactive+peptide+nanofiber+functionalized+stainless+steel+surface%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Selective adhesion and growth of vascular endothelial cells on bioactive peptide nanofiber functionalized stainless steel surface.</a> Biomaterials. 32, 8797-8805 (2011).</li>
<li>Chlupac, J., Filova, E., Bacakova, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blood+vessel+replacement%3A+50+years+of+development+and+tissue+engineering+paradigms+in+vascular+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol.+Res.+%2F+Academia+Scientiarum+Bohemoslovaca%22%5BJournal%5D)">Blood vessel replacement: 50 years of development and tissue engineering paradigms in vascular surgery.</a> Physiol. Res. / Academia Scientiarum Bohemoslovaca. 58, Suppl 2 119-139 (2009).</li>
<li>Wise, S. G., Waterhouse, A., Kondyurin, A., Bilek, M. M., Weiss, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasma-based+biofunctionalization+of+vascular+implants%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomedicine+UK%22%5BJournal%5D)">Plasma-based biofunctionalization of vascular implants.</a> Nanomedicine UK. 7, 1907-1916 (2012).</li>
<li>Mikulikova, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+microarrays+on+photochemically+modified+polytetrafluoroethylene%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Cell microarrays on photochemically modified polytetrafluoroethylene.</a> Biomaterials. 26, 5572-5580 (2005).</li>
<li>Gabriel, M., Dahm, M., Vahl, C. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wet-chemical+approach+for+the+cell-adhesive+modification+of+polytetrafluoroethylene%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed.+Mater%22%5BJournal%5D)">Wet-chemical approach for the cell-adhesive modification of polytetrafluoroethylene.</a> Biomed. Mater. 6, 035007(2011).</li>
<li>Gabriel, M., van Nieuw Amerongen, G. P., Van Hinsbergh, V. W., Amerongen, A. V., Zentner, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+grafting+of+RGD-motif-containing+peptide+on+the+surface+of+polycaprolactone+films%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomat.+Sci..+Polym.+E%22%5BJournal%5D)">Direct grafting of RGD-motif-containing peptide on the surface of polycaprolactone films.</a> J. Biomat. Sci.. Polym. E. 17, 567-577 (2006).</li>
<li>Larsen, C. C., Kligman, F., Kottke-Marchant, K., Marchant, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+RGD+fluorosurfactant+polymer+modification+of+ePTFE+on+endothelial+cell+adhesion%2C+growth%2C+and+function%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The effect of RGD fluorosurfactant polymer modification of ePTFE on endothelial cell adhesion, growth, and function.</a> Biomaterials. 27, 4846-4855 (2006).</li>
<li>Gabriel, M., Nazmi, K., Veerman, E. C., Nieuw Amerongen, A. V., Zentner, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+of+LL-37-grafted+titanium+surfaces+with+bactericidal+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Bioconjugate+Chem%22%5BJournal%5D)">Preparation of LL-37-grafted titanium surfaces with bactericidal activity.</a> Bioconjugate Chem. 17, 548-550 (2006).</li>
<li>Lotz, A., Heller, M., Brieger, J., Gabriel, M., Förch, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Derivatization+of+Plasma+Polymerized+Thin+Films+and+Attachment+of+Biomolecules+to+Influence+HUVEC-Cell+Adhesion%5BTitle%5D)+AND+%22Plasma+Process+Polym%22%5BJournal%5D)">Derivatization of Plasma Polymerized Thin Films and Attachment of Biomolecules to Influence HUVEC-Cell Adhesion.</a> Plasma Process Polym. 9, 10-16 (2012).</li>
</ol>

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Die detaillierte Beschreibung der Oberflächenmodifikationsprotokoll PTFE besteht aus aufeinanderfolgenden Stufen unter Abspaltung von Fluor aus dem Polymergerüst in 6 als dargestellt zu starten. Als Ergebnis wird eine Schicht gebildet, die eine reichliche Menge an konjugierten Kohlenstoff-Kohlenstoff - Doppelbindungen enthält , in gemäß der dunkelbraune Farbe, die auf Naphthalenid Behandlung entwickelt. Standard Oxidation mit sauren Wasserstoffperoxid ergibt eine hydroxylierte Oberfläche durch Aufhellun...

Verschiedene Polymere in der Medizin eingesetzt , die seit einiger Zeit zugelassen wurden keine verbesserte Biokompatibilität aufweisen, das heißt, der Mangel an Zell-Haft, Induktion von fibrotischen Verkapselung und Thrombogenität, um nur einige zu nennen. Wechselwirkungen zwischen dem Biomaterial und dem biologischen System erfolgt hauptsächlich an der Oberfläche des Implantats. Als Folge hat sich die Forschung auf die Oberflächenmodifikation konzentriert, um geeignete Eigenschaften für eine gewünschte Anwendung zu schaffen, während die Volumeneigenschaften des Materials unbeeinflusst bleibt. Polytetrafluorethylen (PTFE) als ein physiologisch inertes Polymer wird in vielen medizinischen Gebieten, wie Hernie chirurgisches Netz 1, medizinische Anschlüsse 2 verwendet und, am wichtigsten, vaskuläre Transplantate 3. Insbesondere in Blut in Kontakt Situationen die hydrophobe Natur von PTFE verursacht unspezifische Adsorption von Plasmabestandteilen und als Folge Thrombozytenadhäsion, oft in thromboti ergebc Ereignisse und Okklusion des Transplantats 4. Weiterhin PTFE, wie die meisten Polymere nicht unterstützt Zelladhäsion und Abdeckung , die ein wünschenswertes Merkmal 5 wäre die Bildung einer nützlichen Schicht von Endothelzellen (ECs) auf der inneren (luminale) Oberfläche des vaskulären Transplantats zu induzieren. Eine biomimetische Endothel wird erwartet , dass viele der Funktionen seiner natürlichen Äquivalent zu erfüllen, vor allem seine antithrombogenen Eigenschaften 6. Eine allgemeine biomimetischen Modifikationsstrategie basiert auf dem Konzept der ausschließlich das Material mit Zellhaftfähigkeit verleihen, während die Eigenschaften Materialien bulk verlassen unberührt. Zusätzlich kann Thrombozytenadhäsion durch Einarbeiten antiadhäsive (anti-fouling) Attribute 7 reduziert werden. Verschiedene Peptide - meist aus Proteinen der extrazellulären Matrix abgeleitet ist - wurden beschrieben , die stark durch die Bindung an zelluläre Rezeptoren gehört zu der Klasse von Integrinen 8 Zelladhäsion verbessern. Das Seinst bekanntes Beispiel in dieser Hinsicht ist das Peptid Arg-Gly-Asp (RGD), die mit den meisten Zelltypen interagiert. Andere Aminosäuresequenzen werden durch Integrine exprimiert ausschließlich auf spezifische Zellen erkannt. Zum Beispiel Arg-Glu-Asp-Val (REDV-) und Tyr-Ile-Gly-Ser-Arg (YIGSR-) wurden ECs zu binden , in einer bestimmten Art und Weise 9 gefunden. Kovalente Immobilisierung solcher Peptide wurde auch von Natur aus nicht klebenden Materialien durchgeführt auf einer Vielzahl von Metallen und Polymeren 10,11. Poröse PTFE, genauer aus expandiertem PTFE (ePTFE) - zusammen mit Polyethylenterephthalat (PET) - ist das wichtigste Material für die Herstellung von vaskulären Transplantaten 12. Etablierte physikalische Techniken für entsprechende Behandlungen, wie Plasmamodifizierung 13 oder durch photochemische Verfahren 14 werden durch die Tatsache behindert , daß poröse und / oder röhrenförmige Strukturen sind nicht leicht behandelbar in den Poren oder dem Lumen verbunden. naßchemischenauf PTFE ist eine schwierige Aufgabe aufgrund der stark inert Natur des fluorin enthaltenden Polymer , das die meisten chemischen Angriffen 15 widersteht . In diesem Papier beschreiben wir ein vergleichsweise einfaches Verfahren für eine kovalente Modifikation Strategie. Angepasst von einem Verfahren PTFE bindungsfähig zu machen, funktionelle Gruppen wurden auf der Materialoberfläche geschaffen, die für eine weitere Konjugation von biologisch aktiven Molekülen als Ankerpunkte dienen.

<table><tbody><tr><td>PTFE Folie 0,5 mm</td><td>Cadillac Kunststoff&nbsp;</td><td>n/a</td><td></td></tr><tr><td>REDV-Peptid</td><td>Genecust</td><td>n/a</td><td>kundenspezifische Synthese >95% Reinheit</td></tr><tr><td>Iso-Propanol</td><td>Sigma Aldrich</td><td>34965</td><td></td></tr><tr><td>Tetrahydrofuran (THF)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>401757</td><td></td></tr><tr><td>Dimethylsulfoxid</td><td>Sigma Aldrich</td><td>D8418</td><td></td></tr><tr><td>Molekularsieb 3 & Aring;</td><td>Sigma Aldrich</td><td>208574</td><td></td></tr><tr><td>Natriummetall</td><td>Sigma Aldrich</td><td>483745</td><td></td></tr><tr><td>phosphatgepufferte Kochsalzlösung (PBS)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>D8537</td><td></td></tr><tr><td>Naphthalin</td><td>Sigma Aldrich</td><td>147141</td><td></td></tr><tr><td>Wasserstoffperoxid 30%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>95321</td><td></td></tr><tr><td>Trichloressigsäure</td><td>Sigma Aldrich</td><td>T6399&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Diethylenglykol-Diglycidylether</td><td>Sigma Aldrich</td><td>17741</td><td></td></tr><tr><td>Hexamethylendiisocyanat (HMDI)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>52650</td><td></td></tr><tr><td>Calcein-AM</td><td>Sigma Aldrich</td><td>56496</td><td></td></tr><tr><td>Natriumbicarbonat</td><td>Sigma Aldrich</td><td>S6014&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Natriumazid</td><td>Sigma Aldrich</td><td>71290</td><td></td></tr><tr><td>24-Well-Platten</td><td>Greiner-Bio-One</td><td>662 160</td><td></td></tr><tr><td>ATR-FTIR Spektralphotometer Nicolet Magna-IR 850</td><td>&nbsp; Nicolet</td><td>n/a</td><td></td></tr><tr><td>Fluoreszenzmikroskop Olympus X-70</td><td>Olympus</td><td>n/a</td><td></td></tr><tr><td>Endothelzellen (HUVECs)</td><td>Lonza</td><td>n/a</td><td></td></tr><tr><td>ePTFE Gefäßtransplantat</td><td>Gore</td><td>n/a</td><td></td></tr></tbody></table>

nasschemie und peptid immobilisation auf polytetrafluoroethylen für verbesserte zellhaftung

Wet Chemistry and Peptide Immobilization on Polytetrafluoroethylene for Improved Cell-adhesion

Stiften Materialien Oberfläche mit zellKlebeEigenschaften ist eine gemeinsame Strategie in Biomaterial Forschung und Tissue Engineering. Dies ist besonders interessant für bereits zugelassene Polymere, die eine langjährige Verwendung in der Medizin haben, weil diese Materialien sind gut charakterisiert und rechtliche Fragen bei der Einführung im Zusammenhang von neu synthetisierten Polymere vermieden werden können. Polytetrafluorethylen (PTFE) ist eine der am häufigsten verwendeten Materialien für die Herstellung von Gefäßprothesen, aber das Polymer fehlt Förderung Merkmale Zelladhäsion. Endothelialisierung, dh eine vollständige Abdeckung der Transplantate Innenfläche mit einer konfluenten Schicht von Endothelzellen ist der Schlüssel für eine optimale Leistung angesehen, vor allem durch Thrombogenität der künstlichen Schnittstelle reduziert wird . Diese Studie untersucht, das Wachstum von Endothelzellen auf Peptid-modifiziertem PTFE und vergleicht diese Ergebnisse mit denen auf unmodifizierte Substrat erhalten. Kupplung mit demendotheliale Zellen-Haftungs-Peptid Arg-Glu-Asp-Val (REDV) über die Aktivierung des fluorin enthaltenden Polymers unter Verwendung des Reagenzes Natriumnaphthalenid, gefolgt durch nachfolgende Konjugation Schritten durchgeführt. Zellkulturen Zellen (HUVECs) und eine hervorragende Zellwachstum auf Peptid-immobilisierte Material unter Verwendung von humanen Umbilical Vein Endothelial erreicht wird, ein Zeitraum von zwei Wochen gezeigt über.

Die Ergebnisse der entscheidenden chemischen Reaktionsschritte wurden durch IR - Spektroskopie (Figur 1) überwacht. Die anfängliche Aktivierung mit Natriumnaphthalenid erzeugt Doppelbindungen - und in geringerem Umfang - OH-Funktionalitäten. Das Signal, das anzeigt C = C-Bindungen verschwinden bei der Oxidation, eine Oberfläche ergibt sich fast ausschließlich Hydroxyl-Gruppen tragen. Analyse weiterer Standard Konjugation Schritte sind hier nicht dargestellt. Die Farbe än...

Zelladhäsion ist der Schlüssel zu vielen Ansätzen in der Biomaterialforschung und im Tissue Engineering. Es wird eine Schritt-für-Schritt-Technik unter Verwendung der Nasschemie zur Oberflächenmodifikation des wichtigen Polymers PTFE mit Peptiden vorgestellt.

Nasschemie und Peptid Immobilisation auf Polytetrafluoroethylen für verbesserte Zellhaftung

Endowing materials surface with cell-adhesive properties is a common strategy in biomaterial research and tissue engineering. This is particularly ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, eine auf Nasschemie basierende Oberflächenbehandlung für das blumenförmige Kohlenstoffpolymer Polytetrafluorethylen oder PTFE bereitzustellen. Diese Methode kann helfen, zentrale Fragen im Bereich der Biomaterialien zu beantworten, beispielsweise wie die Biokompatibilität medizinischer Polymere verbessert werden kann. Der Hauptvorteil dieser Technik liegt darin, dass nur ein Mindestmaß an Ausrüstung erforderlich ist und dass die Methode im Vergleich zu anderen Verfahren breiter anwendbar ist.Die Herstellung der Natriumnaphthalinid-Lösung erfordert streng anhydratische Bedingungen. Schneiden Sie 0,25 Gramm Natriummetall in kleine Stücke, um die Auflösung zu erleichtern. Geben Sie das Natriummetall zu einer Lösung von 1,4 Gramm Naphthalin in 20 Milliliter Tetrahydrofuran in eine schraubverschließbare 100-Milliliter-Glasflasche, die mit einem magnetischen Rührstab mit PTFE-Beschichtung ausgestattet ist.Erhitzen Sie die Lösung leicht, um die Auflösung weiter zu verbessern. Die endgültige Lösung hat eine dunkle, leicht grünliche Farbe und kann unter streng trockenen Bedingungen gelagert werden. Stanzen Sie PTFE-Scheiben mit einem D

wet-chemistry-peptide-immobilization-on-polytetrafluoroethylene-for

Research

Forschung

JoVE Journal

Bioengineering

Biotechnik

Dieses Video wird eine schnelle, effiziente Methode, um Poly (Ethylenglycol) Methacrylat veranschaulichen, so dass Kettenpolymerisationen und Hydrogel-Synthese. Es wird gezeigt, wie Methacrylamids Funktionalitäten ähnlich vorstellen in Peptide, Detail gemeinsamen analytischen Methoden zur Funktionalisierung Effizienz zu bewerten, bieten Anregungen zur Problembehebung und erweiterte Modifikationen und zeigen typische Hydrogel Charakterisierungstechniken.

Mikrowellen-unterstützte Funktionalisierung von Poly (Ethylenglycol) und On-Harz Peptide zur Verwendung in Kettenpolymerisationen und Hydrogelierung

Nanoskalige Meeresinseloberflächen, die aus thermoresponsiven Blockcopolymeren bestehen, wurden mit der Langmuir-Schaefer-Methode hergestellt, um die spontane Zelladhäsion und -ablösung zu kontrollieren. Sowohl die Präparation der Oberfläche als auch die Adhäsion und Ablösung von Zellen auf der Oberfläche wurden visualisiert.

Herstellung von Thermoresponsive nanostrukturierte Oberflächen für Tissue Engineering

Freie Lösung Kapillarelektrophorese ist eine schnelle, kostengünstige und robuste Analysemethode, die die quantitative Überwachung chemischer Reaktionen in Echtzeit ermöglicht. Die Nützlichkeit für eine schnelle, bequeme und präzise Analyse wird hier durch die Analyse von kovalenten Peptidtransplantaten auf Chitosanfilme für eine verbesserte Zelladhäsion demonstriert.

Kapillarelektrophorese zum Monitor Peptid Verpflanzen auf Chitosanfilme in Echtzeit

Verschiedene Methoden zu manipulieren, dreidimensionalen Architektur in Protein-basierte Hydrogele werden hier in Bezug auf die Materialeigenschaften ausgewertet. Die makroporöse Netze sind mit einer Zelle-Klebstoff-Peptid funktionalisiert und deren Umsetzbarkeit in der Zellkultur wird ausgewertet, mit zwei verschiedenen Modell-Zelllinien.

Einfache Handhabung von Architekturen in Protein-basierte Hydrogele für Zelle Kultur Anwendungen

Bei dieser Methode verwenden wir Photopolymerisation und klicken Sie auf Chemie Techniken zum Erstellen von Protein oder Peptid Mustern auf der Oberfläche von Polyethylenglykol (PEG) Hydrogele, Bereitstellung immobilisiert bioaktiven Signale für die Erforschung der zellulären Reaktionen in-vitro- .

Musterung bioaktive Proteine oder Peptide auf Hydrogel mit Photochemie für biologische Anwendungen

Dieses Protokoll beschreibt die kovalente Immobilisierung von Proteinen mit einer Heterobifunctional Silan Haftvermittler auf Siliziumoxid Oberflächen für die atomic Force Mikroskopie basierend Einzelmolekül Kraft Spektroskopie entwickelt die am Beispiel der Interaktion von RrgA (Pilus-1 Tipp adhäsin des Streptococcus Pneumoniae) mit Fibronektin.

Kovalente Immobilisierung von Proteinen für die Einzelmolekül-Spektroskopie Kraft

Die kovalente Befestigung von Sondenmolekülen an aatomaren Kraftmikroskopie(AFM)-Auslegerspitzen ist eine wesentliche Technik für die Untersuchung ihrer physikalischen Eigenschaften. So können wir die Dehnkraft, Desorptionskraft und Länge von Polymeren über die AFM-basierte Einzelmolekülkraftspektroskopie mit hoher Reproduzierbarkeit bestimmen.

Kovalente Befestigung einzelner Moleküle für die AFM-basierte Kraftspektroskopie

Hier wird ein Protokoll zum Anhängen von Peptid CD47 (pepCD47) an Metallstents mit Polybisphosphonatchemie vorgestellt. Die Funktionalisierung von Metallstents mit pepCD47 verhindert die Anhaftung und Aktivierung von Entzündungszellen und verbessert so deren Biokompatibilität.

Mitigation of Blood Borne Cell Attachment to Metal Implants through CD47-Derived Peptide Immobilization

Dieses Protokoll stellt die experimentellen Verfahren zur Durchführung des Adhäsions-Footprint-Assays vor, um die Adhäsionsereignisse während der schnellen Zellrollenadhäsion abzubilden.

Abbildung der molekularen Adhäsion im Zellrollen durch Adhäsion Footprint Assay

Nah-UV-Lithographie und Zugkraftmikroskopie werden kombiniert, um zelluläre Kräfte auf mikrostrukturierte Hydrogele zu messen. Die gezielte lichtinduzierte Freisetzung einzelner Zellen ermöglicht eine hohe Anzahl von Messungen an derselben Probe.

Kontrolle der Zelladhäsion mit Hydrogel-Patterning-Techniken für Anwendungen in der Zugkraftmikroskopie

Dieses Protokoll zielt darauf ab, biofunktionelle selbstorganisierende Peptide auf Zelladhäsion, Organoidmorphologie und Genexpression durch Immunfärbung zu bewerten. Wir werden eine Darmkrebszelllinie verwenden, um eine kostengünstige Möglichkeit zu bieten, Organoide für intensive Tests zu gewinnen.

Herstellung und Charakterisierung von kolorektalen Krebs-Organoiden aus der SW1222-Zelllinie in ultrakurzer selbstorganisierender Peptidmatrix

Lernen Sie eine Nasschemie-Methode zur Oberflächenmodifikation von PTFE für verbesserte Biokompatibilität in Biomaterialien. Diese Technik ermöglicht die Immobilisierung von Peptiden und fördert Zellhaftung.

Nasschemie und Peptid Immobilisation auf Polytetrafluoroethylen für verbesserte Zellhaftung

Weitere Videos entdecken