CD47 유래 펩타이드 고정화를 통해 금속 임플란트에 대한 혈액 매개 세포 부착 완화

Vaishali  V. Inamdar; Emmett  G. Fitzpatrick; Ivan  S. Alferiev; Robert  J. Levy; Stanley  J. Stachelek; Ilia Fishbein

doi:10.3791/61545

방법 논문

CD47 유래 펩타이드 고정화를 통해 금속 임플란트에 대한 혈액 매개 세포 부착 완화

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DOI:

10.3791/61545

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2020년 12월 3일

Vaishali V. Inamdar¹ , Emmett G. Fitzpatrick¹ , Ivan S. Alferiev¹^,² , Robert J. Levy¹^,² , Stanley J. Stachelek^*¹^,² , Ilia Fishbein^*¹^,²

¹The Children's Hospital of Philadelphia, ²Department of Pediatrics, Perelman School of Medicine, University of Pennsylvania

^* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

여기에 제시된 펩티드 CD47(pepCD47)을 다비스포산 화학을 이용한 금속 스텐트에 대한 프로토콜이 제시된다. pepCD47을 사용하여 금속 스텐트의 기능화는 염증 세포의 부착 및 활성화를 방지하므로 생체 적합성을 향상시키게 합니다.

초록

베어 메탈 스텐트와 약물 용출 스텐트와 관련된 주요 합병증은 각각 스텐트 내 레스타디스와 늦은 스텐트 혈전증입니다. 따라서 금속 스텐트의 생체 적합성을 개선하는 것은 여전히 중요한 과제입니다. 이 프로토콜의 목표는 혈관 내 스텐트를 포함하여 혈액 접촉 의료 임플란트의 생체 적합성을 높이기 위해 생물학적활성 펩티드에 의한 금속 표면 변형의 견고한 기술을 설명하는 것입니다. CD47은 면역학적 종별 자가 마커이며 항염증 성질을 갖는다. 연구 결과에 따르면 세포외 영역(pepCD47)에서 CD47의 Ig 도메인에 대응하는 22개의 아미노산 펩티드가 전길이 단백질과 같은 항염증 성질을 갖는다. 쥐의 생체 내 연구, 그리고 우리의 실험실에서 토끼와 인간의 혈액 실험 시스템에서 전 생체 연구 는 펩CD47 금속에 고정 염증 세포 부착 및 활성화를 방지 하 여 그들의 생체 적합성을 향상 입증 했다. 이 백서는 금속 표면 및 펩타이드 부착의 기능화를 위한 단계별 프로토콜을 설명합니다. 금속 표면은 잠복 티올 그룹(PABT)을 사용한 폴리알리알라민 비스포스페이트(polyallylamine bisphosphate)를 사용하여 수정한 다음, 피리딜디티오 군(PEI-PDT)으로 설치된 폴리에틸렌네이민과의 반응을 통해 티올의 보호 및 티올 반응성 부위의 증폭을 한다. 마지막으로, 펩CD47은 이중 8-아미노-3,6-디옥사 옥타노일 스페이서를 통해 코어 펩타이드 서열에 연결된 말단 시스테인 잔류물을 통합하여, 디설파이드 결합을 통해 금속 표면에 부착된다. 금속 표면에 대한 펩타이드 부착의 이 방법론은 효율적이고 상대적으로 저렴하므로 여러 금속 생체 재료의 생체 적합성을 향상시키기 위해 적용 될 수있다.

서론

경피 관상 동맥 개입은 관상 동맥 질환을 치료하는 치료의 첫 번째 라인입니다 (CAD) 주로 병은 동맥을 스텐팅 포함. 그러나 스텐트 내 레스텐소증(ISR) 및 스텐트 혈전증은 스텐트 배치^1과관련된 일반적인 합병증이다. 혈액-스텐트 인터페이스에서의 혈액 상호 작용은 금속 표면에 혈장 단백질을 거의 즉각적으로 흡착한 후 혈소판 및 염증성 세포 부착 및 활성화^2를특징으로 한다. 활성 염증 세포에서 염증성 사이토카인및 케모킨의 방출은 튜니카 미디어에서 혈관 매끄러운 근육 세포 (VSMC)의 페노티픽 변형으로 이어지고 동식물 구획으로의 원심 이동을 유발합니다. 친밀감에서 활성화 된 VSMC의 확산은 친밀감 층 두껍게, 루멘 협착 및 스텐트 레스텐트^3을초래한다. 약물 용출 스텐트 (DES)는 VSMC 확산을 방지하기 위해 개발되었다; 그러나, 이들 약물은 내피^세포에대한 오프표적 세포독성 효과가^4,^5. 따라서, 늦은 스텐트 혈전증은 DES^6,^,^7과관련된 일반적인 합병증....