改善された細胞接着のためのポリテトラフルオロエチレンにウェットケミストリーおよびペプチドの固定化

この手順の全体的な目標は、フローラルカーボンポリマーポリテトラフルオロエチレン(PTFE)に湿式化学ベースの表面処理を提供することです。この方法は、医療用ポリマーの生体適合性をどのように改善するかという生体材料分野の重要な質問に答えるのに役立ちます。この手法の主な利点は、必要な機器が最小限であること、およびこの方法が他の方法と比較してより一般的に適用できることです。

ナフタレン化ナトリウム溶液の調製には、厳密に無水性の条件が必要です。0.25グラムの金属ナトリウムを細かく切り、溶解を促進します。PTFEコーティングされた磁気攪拌バーを装備したスクリューキャップ付き100ミリリットルのガラス瓶に、20ミリリットルのテトラヒドロフランに1.4グラムのナフテリンを溶かした溶液に金属ナトリウムを加えます。

溶液を適度に加熱して、溶解をさらに促進します。最終溶液は暗く、わずかに緑がかった色をしており、厳密に乾燥した条件下で保存することができます。厚さ0.5mmの箔材料から直径12mmのPTFEディスクを打ち抜きます。

片面に印をつけ、イソプロパノールをクリーンにします。PTFEサンプルを活性化溶液中で個別にインキュベートし、鉗子を使用して1〜2分間インキュベートします。白からダークブラウンへの色の変化は、治療が成功したことを示します。

その後、THFで2回すすぎ、次にイソプロパノールですすいでください。処理したサンプルを、20%のトリクロロアセジン酸を含む30%の過酸化水素で3時間酸化します。水で洗い、乾かします。

表面はわずかに茶色がかった外観になりました。酸化したディスクを乾燥THF中で50%HMDIで2時間処理します。その後、THFですすぎ、乾燥させます。

最後に、イソシアネートベアリングサンプルを水中で2〜3時間加水分解し、乾燥させます。マークされた面を上にして、各アミネートディスクを24ウェルプレートの個々のウェルに配置します。1.5ミリリットルのエポキシド溶液を加え、サンプルを完全にカバーします。

2時間インキュベートした後、水で2回、炭酸塩緩衝液で1回洗浄します。新しい24ウェルプレートの個々のウェルの底に、0.5ミリグラム/ミリリットルのペプチドを50マイクロリットル加え、0.1%アジ化ナトリウムを含む50ミリモルの炭酸塩緩衝液(pH9)を加えます。エポキシ官能基化ディスクを逆さまにしてペプチド溶液の滴上に慎重に置きます。

ウェルの底と PTFE ディスクの間のスペースが毛細管現象により完全に濡れていることを確認してください。プレートを少なくとも 3 時間、または加湿雰囲気のある湿ったチャンバーで一晩インキュベートします。チャンバーの底に濡れたティッシュペーパーを置きます。インキュベーション後、水で3回洗浄し、50%イソプロパノール水で少なくとも30分間滅菌します。

細胞播種に先立ち、テキストプロトコールに記載されているように、滅菌リン酸緩衝生理食塩水でサンプルをすすぎます。重要な化学反応ステップの結果は、赤外分光法によって監視されました。ナフタルアミドナトリウムによる最初の活性化は、二重結合を生成し、わずかには水酸基官能基を生成します。

炭素二重結合を示す信号は酸化すると消え、ほぼ水酸基のみを持つ表面が生成されます。活性化と酸化による色の変化は、予想される化学的性質と一致しています。共役型ダブルボンディングシステムは茶色がかった色になることが予想され、ダブルボンディングシステムが失われると明るくなります。

さらに、表面形態上の活性化および酸化の可能な結果を、走査型電子顕微鏡法によって調査した。治療の有害な影響はほとんど観察されませんでした。.内皮細胞接着ペプチド、アルギニン、グルタミン、アスパラギン酸バリンをポリマー表面に固定化することで、内皮細胞の増殖をサポートします。

未処理の材料では細胞の接着と増殖はほとんど起こりませんが、この修飾は2週間にわたるコロニー形成を強力にサポートします。臨床応用に例示されたように、この改質は、発泡PTFEで作られた市販のグラフトの元の材料に対して同じように行われ、1週間にわたって同様の結果が得られました。このテクニックをマスターすると、約12時間かかります。

この手順はPTFEに特有のものであることに注意してください。このビデオを見れば、PTFEの表面活性化方法と、その後のステップでペプチドを固定化する方法を十分に理解できるはずです。この手順に従うと、多糖類や臍帯因子などの他の分子も同様の方法で固定化できます。

毒性や腐食性の高い化学物質の取り扱いは危険であり、標準的な予防措置を講じる必要があることに注意してください。