Química húmeda y el péptido Inmovilización de politetrafluoroetileno para la adhesión celular mejorada

El objetivo general de este procedimiento es proporcionar un tratamiento superficial basado en química húmeda para el polímero de carbono floral politetrafluoroetileno o PTFE. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de los biomateriales, como cómo mejorar la biocompatibilidad de los polímeros médicos. La principal ventaja de esta técnica es que solo se requiere un mínimo de equipo y que el método es de aplicación más general en comparación con otros métodos.

La preparación de la solución de naftaleniuro de sodio necesita condiciones estrictamente anhyrdro. Corta 0,25 gramos de sodio metálico en trozos pequeños para mejorar la disolución. Agregue el metal de sodio a una solución de 1,4 gramos de naftelina en 20 mililitros de tetrahidrofurano en una botella de vidrio de 100 mililitros con tapa de rosca, equipada con una barra de agitación magnética recubierta de PTFE.

Caliente modestamente la solución para mejorar aún más la disolución. La solución final tiene un color oscuro, ligeramente verdoso, y puede almacenarse en condiciones estrictamente secas. Perfore discos de PTFE de 12 milímetros de diámetro a partir de material de aluminio de 0,5 milímetros de grosor.

Marque un lado y limpie el iso-propanol. Incubar las muestras de PTFE individualmente en la solución activadora durante uno o dos minutos, utilizando pinzas. El cambio de color de blanco a marrón oscuro indica un tratamiento exitoso.

Posteriormente, enjuague dos veces con THF y luego con isopropanol. Oxidar las muestras tratadas en peróxido de hidrógeno al 30%, que contenga ácido tricloroacédico al 20% durante tres horas. Lavar con agua y secar.

La superficie ahora tiene una apariencia ligeramente pardusca. Tratar los discos oxidados con 50%HMDI en THF seco durante dos horas. A continuación, enjuagar con THF y dejar secar.

Finalmente, hidrolice las muestras que contienen isonatos en agua durante dos o tres horas y séquelas. Coloque cada disco aminado con el lado marcado hacia arriba en los pocillos individuales de una placa de 24 pocillos. Agregue 1,5 mililitros de la solución de epóxido, asegurando una cobertura total de las muestras.

Después de incubar durante dos horas, lavar dos veces con agua y una vez con tampón de carbonato. A los fondos de los pocillos individuales de una placa nueva de 24 pocillos, agregue 50 microlitros de péptido de 0,5 miligramos por mililitro y 50 mililitros de tampón de carbonato, pH nueve, que contenga 0,1% de azida de sodio. Coloque con cuidado los discos funcionalizados con epoxi boca abajo sobre las gotas de la solución peptídica.

Asegúrese de que el espacio entre el fondo de un pozo y el disco de PTFE esté completamente humedecido debido a la acción capilar. Incubar la placa durante al menos tres horas, o toda la noche en una cámara húmeda con atmósfera humidificada, lo que se logra colocando papel de seda húmedo en el fondo de la cámara. Después de la incubación, lavar tres veces con agua y esterilizar en agua al 50% de isopropanol durante al menos 30 minutos.

Antes de la siembra de células, como se describe en el protocolo de texto, enjuague las muestras con solución salina estéril tamponada con fosfato. Los resultados de los pasos cruciales de la reacción química se monitorearon mediante espectroscopia infrarroja. La activación inicial con naftalamida sódica genera dobles enlaces y, en menor medida, funcionalidades hidroxilo.

La señal que indica los dobles enlaces de carbono desaparece con la oxidación, produciendo una superficie que contiene casi exclusivamente grupos hidroxilo. Los cambios de color debidos a la activación y oxidación están de acuerdo con la química esperada. Se espera que los sistemas de doble enlace conjugados sean de color marrón, y la pérdida de los sistemas de doble enlace da como resultado un brillo brillante.

Además, se investigó el posible resultado de activación y oxidación en la morfología de la superficie mediante microscopía electrónica de barrido. Prácticamente no se observó ningún efecto perjudicial del tratamiento. La inmovilización del péptido adhesivo de las células endoteliales, arginina, glutamina, valina del ácido aspártico, en la superficie del polímero, apoya el crecimiento de las células endoteliales.

Mientras que prácticamente no se produce adhesión ni proliferación celular en el material no tratado, la modificación apoya firmemente la colonización durante un período de dos semanas. Ejemplificado para una aplicación clínica, la modificación se realizó de manera idéntica en material original de un injerto disponible comercialmente hecho de PTFE expandido con resultados similares durante un período de una semana. Una vez dominada, esta técnica dura unas 12 horas.

Hay que tener en cuenta que este procedimiento es específico para el PTFE. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo activar la superficie del PTFE y cómo inmovilizar los péptidos en los pasos siguientes. Siguiendo este procedimiento, otras moléculas, como los polisacáridos o los factores de cordón, pueden inmovilizarse de manera similar.

Tenga en cuenta que trabajar con productos químicos altamente tóxicos y corrosivos es peligroso y que se deben tomar precauciones estándar.