Cel-adhesiviteit is essentieel voor veel benaderingen in biomateriaalonderzoek en weefselengineering. Er wordt een stapsgewijze techniek gepresenteerd die gebruik maakt van natte chemie voor de oppervlaktemodificatie van het belangrijke polymeer PTFE met peptiden.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Natte Chemie en Peptide immobilisatie op Polytetrafluoroethyleen voor betere Cel-adhesie
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Begiftigt materialen oppervlak met cell-hechtende eigenschappen is een gemeenschappelijke strategie in biomaterialen onderzoek en tissue engineering. Dit is vooral interessant voor reeds goedgekeurde polymeren die een langdurige toepassing in de geneeskunde omdat deze materialen zijn goed gekarakteriseerd en wetgeving die samenhangen met de introductie van nieuw gesynthetiseerde polymeren kunnen worden vermeden. Polytetrafluorethyleen (PTFE) is een van de meest gebruikte materialen voor het vervaardigen van vasculaire enten, maar mist de polymere cel adhesiebevorderende kenmerken. Endothelialisatie, dwz dat volledige dekking van de enten binnenoppervlak met een confluente laag van endotheelcellen beschouwd essentieel voor de optimale prestaties, vooral door het beperken trombogeniciteit van de kunstmatige interface.
Deze studie onderzoekt de groei van endotheliale cellen op peptide-gemodificeerde PTFE en vergelijkt deze resultaten met die verkregen met ongemodificeerde substraat. Koppeling met deendotheelcel lijm peptide Arg-Glu-Asp-Val (REDV) wordt uitgevoerd via activatie van de fluorin polymeer met het reagens natriumnaftalenide, gevolgd door achtereenvolgende conjugatie stappen. Celkweek wordt bewerkstelligd middels humane navelstreng endotheelcellen (HUVEC) en uitstekende celgroei on-peptide geïmmobiliseerd materiaal wordt aangetoond gedurende een periode van twee weken.
Inleiding
Verschillende polymeren gebruikt in de geneeskunde die zijn goedgekeurd voor enige tijd niet verbeterde biocompatibiliteit, dat wil zeggen, gebrek aan cel-kleverigheid, inductie van fibrotische inkapseling en trombogeniciteit vertonen, om een paar te noemen. Interacties tussen het biomateriaal en het biologische systeem voornamelijk plaatsvindt aan het oppervlak van het implantaat. Dientengevolge is onderzoek gericht op oppervlaktemodificatie teneinde passende eigenschappen te creëren voor een gewenste toepassing terwijl de bulk van het materiaal beïnvloed. Polytetrafluorethyleen (PTFE) als een fysiologisch inert polymeer wordt gebruikt in vele medische gebi....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
1. Bereiding van natriumnaftalenide activeren Solution en Oppervlakte Activering
Opmerking: Voer reacties in een goed geventileerde zuurkast. Volg de algemene regels voor het omgaan met licht ontvlambare oplosmiddelen en corrosieve metalen zoals metallisch natrium. Naftaleen heeft een zeer onaangename geur (mottenballen), zelfs in zeer kleine hoeveelheden! Tenzij anders aangegeven reacties worden uitgevoerd bij kamertemperatuur. Natriumazide is zeer giftig! THF (99,9%, zie Lijst van Materials) werd opgeslagen meer dan ongeveer 20% (in volume) moleculaire zeef. Distilleren THF met een merkbare watergehalte over natrium. De vorming van natriu....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
De resultaten van de cruciale chemische reactiestappen werden gevolgd met IR-spectroscopie (figuur 1). De eerste activering met natriumnaftalenide genereert dubbele bindingen - en in mindere mate - OH-functionaliteiten. Het signaal dat C = C bindingen verdwijnen bij oxidatie, waardoor een oppervlak dat bijna uitsluitend hydroxylgroepen. Analyse van de verdere standaard vervoeging stappen worden hier niet weergegeven. De kleur verandert door activatie en oxidatie in overe.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
De gedetailleerde beschrijving van oppervlaktemodificatie protocol PTFE bestaat uit opeenvolgende stappen beginnen met de verwijdering van fluor uit het polymeerskelet zoals weergegeven in figuur 6. Hierdoor wordt een laag gevormd die een overvloedige hoeveelheid geconjugeerde koolstof-koolstof dubbele bindingen bevat in overeenstemming met de donkere bruine kleur die ontwikkeld op naphthalenide behandeling. Standard oxidatie met zure waterstofperoxide levert een gehydroxyleerd oppervlak vergezeld van v.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dankbetuigingen
De auteurs willen de hulp van Walter Scholdei (Max-Planck-Institut für Polymerforschung, Mainz, Duitsland) graag erkennen.
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| PTFE folie 0,5 mm | Cadillac Plastic | n/a | |
| REDV peptide | Genecust | n/a | custom synthese >95% zuiverheid |
| iso-propanol | Sigma Aldrich | 34965 | |
| tetrahydrofuraan (THF) | Sigma Aldrich | 401757 | |
| dimethylsulfoxide | Sigma Aldrich | D8418 | |
| moleculaire zeef 3 Å | Sigma Aldrich | 208574 | |
| natriummetaal | Sigma Aldrich | 483745 | |
| fosfaatgebufferde zoutoplossing (PBS) | Sigma Aldrich | D8537 | |
| naftaleen | Sigma Aldrich | 147141 | |
| waterstofperoxide 30% | Sigma Aldrich | 95321 | |
| trichloorazijnzuur | Sigma Aldrich | T6399 | |
| diethyleenglycol diglycidylether | Sigma Aldrich | 17741 | |
| hexamethyleendi-isocyanaat (HMDI) | Sigma Aldrich | 52650 | |
| Calcein-AM | Sigma Aldrich | 56496 | |
| natriumbicarbonaat | Sigma Aldrich | S6014 | |
| natriumazied | Sigma Aldrich | 71290 | |
| 24 well platen | Greiner-Bio-One | 662 160 | |
| ATR-FTIR spectrofotometer Nicolet Magna-IR 850 | Nicolet | n/a | |
| fluorescentiemicroscoop Olympus X-70 | Olympus | n/a | |
| endotheelcellen uit de navelstrengslagader (HUVECs) | Lonza | n/a | |
| ePTFE vaattransplantaat | Gore | n/a |
Referenties
- Doctor, H. G. Evaluation of various prosthetic materials and newer meshes for hernia repairs. J. Minim. Access Surg. 2, 110-116 (2006).
- Zaghal, A., et al. Update on totally implantable venous access devices. Surg. Oncol. 21, 207-215 (2012).<....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
