Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Bioengineering

الرطب الكيمياء والببتيد الشلل على تترافلوروإيثيلين لتحسين خلية التصاق

Published: August 15, 2016 doi: 10.3791/54272

Abstract

ومنح المواد السطحية مع خصائص الخلية لاصقة هو وضع استراتيجية مشتركة في مجال البحوث بيولوجية وهندسة الأنسجة. هذا مثير للاهتمام بشكل خاص للبوليمرات وافق بالفعل أن يكون لها استخدام طويلة في الطب لأن هذه المواد بشكل جيد القضايا السمات التي تميزت والقانونية المرتبطة بإدخال البوليمرات تصنيعه حديثا يمكن تجنبها. تترافلوروإيثيلين (PTFE) هي واحدة من أكثر المواد المستخدمة في كثير من الأحيان لتصنيع ترقيع الأوعية الدموية ولكن البوليمر يفتقر التصاق الخلية تعزيز الميزات. تبطنن، أي يعتبر تغطية كاملة من الطعوم السطح الداخلي مع طبقة متموجة من الخلايا البطانية المفتاح لتحقيق الأداء الأمثل، وذلك أساسا عن طريق خفض thrombogenicity واجهة الاصطناعية.

تبحث هذه الدراسة في نمو الخلايا البطانية على PTFE المعدلة الببتيد وتقارن هذه النتائج لتلك التي حصلت على الركيزة معدلة. اقتران معيتم تنفيذ البطانية خلية لاصقة الببتيد الارجنتين-غلو-ASP-فال (REDV) عن طريق تفعيل البوليمر تحتوي على الفلورين باستخدام naphthalenide كاشف الصوديوم، تليها خطوات اقتران اللاحقة. ويتم إنجاز ثقافة الخلية باستخدام خلايا الحبل السري الإنسان الوريد غشائي (HUVECs) ونمو الخلايا ممتاز على مواد يجمد الببتيد يتجلى على مدى أسبوعين.

Introduction

البوليمرات المختلفة التي تستخدم في الطب التي تمت الموافقة عليها لبعض الوقت لا يحمل تعزيز توافق مع الحياة، أي عدم وجود خلية الإلتصاق، تحريض التغليف متليفة وthrombogenicity، على سبيل المثال لا الحصر. التفاعلات بين بيولوجية والنظام البيولوجي تجري بشكل رئيسي على سطح الغرسة. ونتيجة لذلك، ركزت البحوث على تعديل السطح من أجل خلق الخصائص الملائمة لتطبيق المطلوب مع ترك خصائص السائبة من المواد تتأثر. يستخدم تترافلوروإيثيلين (PTFE) كما البوليمر خاملة من الناحية الفسيولوجية في العديد من المجالات الطبية مثل فتق شبكة الجراحية والموانئ الطبية (2) والأهم من ذلك، ترقيع الأوعية الدموية 3.

ولا سيما في حالات الدم الاتصال طبيعة مسعور من PTFE يسبب امتصاص غير محدد من مكونات البلازما ونتيجة لالتصاق الصفائح الدموية نتيجة، وغالبا ما يؤدي في thrombotiأحداث ج وانسداد الكسب غير المشروع (4). وعلاوة على ذلك، PTFE، مثل معظم البوليمرات، لا يدعم التصاق الخلايا والتغطية التي ستكون سمة مرغوب فيه للحث على تشكيل طبقة المفيدة لخلايا بطانة الأوعية الدموية (ECS) على (اللمعية) السطح الداخلي من الكسب غير المشروع الأوعية الدموية 5. ومن المتوقع ان ينجز العديد من المهام من المكافئ الطبيعي، لا سيما خصائص antithrombogenic 6 منه والبطانة الجزيئية الحيوية. ويستند الاستراتيجية العامة تعديل الجزيئية الحيوية على مفهوم ومنح حصرا المواد مع خلية الإلتصاق مع ترك خصائص المواد السائبة تتأثر. وبالإضافة إلى ذلك، قد يتم تخفيض التصاق الصفائح الدموية من خلال دمج مكافحة اللاصقة (المانعة للقاذورات) سمات 7. وقد وصفت تعزز بقوة خلية التصاق ملزمة لالمستقبلات الخلوية، التي تنتمي إلى فئة من integrins 8 - الببتيدات مختلف - مستمدة في معظمها من البروتينات المصفوفة خارج الخلية. ويكونالحادي والمعروفة سبيل المثال في هذا الصدد هو الببتيد الارجنتين-الغليسين-آسيا والمحيط الهادئ (RGD) التي تتفاعل مع معظم أنواع الخلايا. يتم التعرف على تسلسل الأحماض الأمينية الأخرى التي integrins أعرب حصرا على خلايا معينة. على سبيل المثال، تم العثور على الارجنتين-غلو-ASP-فال (REDV) وصور-إيل الغليسين-سر-الارجنتين (YIGSR) لربط ECS بطريقة محددة 9. وقد تم تنفيذ التساهمية تجميد هذه الببتيدات الخروج على مجموعة كبيرة من المواد بطبيعتها غير لاصقة بما في ذلك المعادن والبوليمرات 10،11.

PTFE التي يسهل اختراقها، وسعت على نحو أدق PTFE (EPTFE) - جنبا إلى جنب مع البولي ايثيلين تيريفثاليت (PET) - هو المادة الأكثر أهمية لإنتاج الأوعية الدموية الطعوم 12. ما يعرقل تأسيس التقنيات المادية لعلاج المناسبة، مثل تعديل بلازما 13 أو عن طريق وسائل الضوئية 14، من حقيقة أن الهياكل التي يسهل اختراقها و / أو أنبوبي ليست قابلة للعلاج بسهولة داخل المسام أو لمعة على التوالي. الكيمياء الرطبةعلى PTFE مهمة صعبة بسبب الطبيعة الخاملة للغاية من البوليمر تحتوي على الفلورين الذي يقاوم معظم الهجمات الكيماوية 15.

في هذه الورقة نحن تصف طريقة سطحي نسبيا لاستراتيجية التساهمية تعديل. مقتبس من إجراء لتقديم PTFE bondable، تم إنشاء مجموعات وظيفية على سطح المواد التي تكون بمثابة نقاط الربط لمزيد من الاقتران من الجزيئات النشطة بيولوجيا.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. إعداد الصوديوم Naphthalenide تفعيل الحل وتفعيل السطح

ملاحظة: إجراء ردود الفعل في غطاء الدخان جيد التهوية. اتبع القواعد العامة للتعامل مع المذيبات سريعة الاشتعال والمعادن للتآكل مثل الصوديوم المعدني. النفثالين له رائحة كريهة جدا (نفتلين)، حتى بكميات صغيرة جدا! إذا لم يذكر خلاف ذلك يتم تنفيذ ردود الفعل في درجة حرارة الغرفة. أزيد الصوديوم شديدة السمية! THF (99.9٪، انظر قائمة من المواد) تم تخزينها على ما يقرب من 20٪ (من حيث الحجم) المنخل الجزيئي. استخلاص THF مع محتوى الماء ملحوظ على الصوديوم. لا تحدث تشكيل naphthalenide الصوديوم إذا كميات ضئيلة من المياه موجودة.

  1. في التوصل إلى حل من 1.4 غرام (10.9 ملمول) من النفثالين في 20 مل رباعي هيدرو الفوران (THF المجفف أكثر من 3 Å المنخل الجزيئي)، إضافة 0،25 غرام (10.9 ملمول) فلز الصوديوم في زجاجة 100 مل المغطاة المسمار مجهزة PTFE- المغلفة شريط التحريك المغناطيسي.
    ملاحظة: Dissoluنشوئها يمكن أن تتعزز بشكل كبير عن طريق خفض الصوديوم إلى قطع صغيرة والتدفئة متواضعة (35 - 40 درجة مئوية). الحل النهائي لديه مظلمة، اللون الأخضر قليلا، ويمكن تخزين تحت ظروف الجفاف بدقة.
  2. لكمة من أصل أقراص PTFE بقطر 12 مم من 0.5 مم المواد احباط سميكة. علامة جانب واحد (على سبيل المثال، باستخدام حرف ختم لكمة) ونظيفة مع ايزو بروبانول.
  3. احتضان السليكوون عينات بشكل فردي في حل تفعيل (الخطوة 1.1) 1 - 2 دقيقة باستخدام ملقط. ملاحظة: تغيير اللون من الأبيض إلى البني الداكن يشير إلى نجاح العلاج.
  4. شطف بعد ذلك مرتين مع THF ثم مع ايزو بروبانول.
    ملاحظة: تم استنفاد الحل naphthalenide عندما تتغير لونه إلى البني الفاتح المائي. حل naphthalenide غير المستخدمة (وربما تحتوي على الصوديوم المعدني) يجب أن تتحلل ببطء عن طريق إضافة ايزو بروبانول قبل التخلص منها.
  5. أكسدة عينات عولجوا في بيروكسيد الهيدروجين (30٪) تحتوي على 20٪ (ث / ت) وحامض الخليك ثلاثي الكلور لمدة 3 ساعة. غسلمع الماء وجافة. والسطح والآن ظهور اللون البني طفيف. ملاحظة: التنشيط ونتيجة الأكسدة في زيادة بشكل كبير بلل من السطح. تم فحص هذه النتيجة بالتفصيل سابقا 14.
  6. علاج أقراص تتأكسد مع 50٪ (ت / ت) hexamethylene الدي إيزوسيانات (HMDI) في THF الجاف لمدة 2 ساعة، وشطف مع THF وتترك لتجف.
  7. يتحلل عينات تحمل الايوسينيت في الماء لمدة 2-3 ساعة وجافة. ملاحظة: سطح السليكوون functionalized الأمينية النهائي هو أكثر استقرارا بكثير من العينات التي تحمل إسوسيانات ومتوافق مع العديد من crosslinkers معيار لمزيد من اقتران.

2. الببتيد الشلل

  1. يعد حل 20٪ (ت / ت) الأثير diethyleneglycol diglycidyl (diepoxide) في 50 ملي العازلة كربونات، ودرجة الحموضة 9.
  2. وضع أقراص aminated مع الجانب ملحوظ بشكل فردي في 24 لوحة جيدا وإضافة 1.5 مل من محلول الايبوكسيد. ضمان التغطية الكاملة للعينات. احتضان لمدة 2 ساعة ويغسل اثنينمرات بالماء ومرة ​​واحدة مع العازلة كربونات.
  3. إضافة 50 ميكرولتر من 0.5 ملغ / الببتيد مل (على سبيل المثال، REDV) في 50 ملي العازلة كربونات، ودرجة الحموضة 9 تحتوي على 0.01٪ نان إلى الجزء السفلي من الآبار الفردية من 24 لوحة جيدا الطازجة ووضع بعناية-functionalized الايبوكسي أقراص رأسا على عقب بعد أن كانوا يشكلون (أي تميز الجانب السلبي) على قطرة من الحل الببتيد. تأكد من أن المسافة بين قاع البئر والقرص PTFE والمبللة تماما بسبب العمل الشعري.
  4. احتضان في غرفة رطبة (على سبيل المثال، أي مربع من البلاستيك قابل للغلق مع غطاء إغلاق محكم) مع جو مرطب (عن طريق وضع المناديل الورقية المبللة على الجزء السفلي) لمدة 3 على الأقل ساعة أو بين عشية وضحاها.
    ملاحظة: ولو يمكن اعتبار عزر REDV كما تتميز بشكل جيد وتسلسل الأحماض الأمينية المجمعة أو عكس قد يتم تضمين كعنصر تحكم سلبية إضافية.
  5. يغسل ثلاث مرات بالماء وتعقيم في 50٪ ايزو بروبانول / الماء لمدة 30 دقيقة على الأقل. قبل الخلية البذر، rinsالبريد العينات في العقيمة الفوسفات مخزنة المالحة (PBS).

البذر 3. خلية

  1. تنمو HUVECs باستخدام إجراءات الثقافة الخلية القياسية 17،18.
  2. وضع العينات الببتيد مترافق مع الجانب تعديل لتصل في 24 لوحات جيدة. استخدام أقراص PTFE غير المعالجة كمجموعة تحكم.
  3. البذور 5 × 10 4 HUVECs في 2 متوسطة مل لكل بئر واحتضان لمدة 4 ساعات في 37 درجة مئوية و 5٪ CO 2 في حاضنة.
  4. إزالة الأقراص، وشطف بعناية لإزالة الخلايا غير مرتبط ونقل إلى 24 لوحة جيدا جديدة. إضافة 2 مل من متوسطة جديدة واحتضان للفترة المطلوبة (على سبيل المثال، 24 ساعة، 1 ث، وما إلى ذلك). تغيير المتوسطة كل يومين.
  5. إعداد محلول المخزون 1 ملغ / مل Calcein-AM في سلفوكسيد ثنائي ميثيل ([دمس]).
  6. بعد تزايد الخلايا إزالة المتوسطة، ويغسل مع برنامج تلفزيوني وإضافة برنامج تلفزيوني يحتوي على 1 ميكرولتر / مل Calcein-AM وصمة عار (على سبيل المثال، 1 ميكرولتر من محلول المخزون في مل PBS). تستنهض الهمم بلطف وincubatالبريد عند 37 درجة مئوية لمدة 45 دقيقة في الظلام.
  7. يغسل مع برنامج تلفزيوني وتتخذ على الفور الميكروسكوب على المجهر مضان مزودة بمرشحات FITC القياسية (تحويلة 488 نانومتر، إم 515 نانومتر). استخدام التكبير 100 أضعاف. أداء يثلث من معدلة وكذلك عينات المعالجة.
  8. باستخدام برنامج ImageJ تحديد منطقة مستعمرة من قبل الخلايا. بدلا من ذلك عد الخلايا يدويا أو استخدام يماغيج. وكلتا الطريقتين تعطي معلومات مماثلة عن المرفق ونمو الخلايا على أسطح المعنية.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

تم رصد نتائج الخطوات التفاعل الكيميائي الحيوي عن طريق التحليل الطيفي الأشعة تحت الحمراء (الشكل 1). تفعيل الأولي مع naphthalenide الصوديوم يولد روابط مزدوجة - وإلى حد بسيط - OH-وظائف. إشارة تشير C = C السندات تختفي على أكسدة، مما أسفر عن سطح تحمل على وجه الحصر تقريبا الهيدروكسيل الجماعات. لا تظهر تحليل مزيد من الخطوات اقتران القياسية هنا. التغييرات بسبب اللون إلى تفعيل والأكسدة هي في الاتفاق مع الكيمياء المتوقع أن يستخدم: من المتوقع أن تكون بنية اللون والنتائج خسارتها في اشراق (الشكل 2) نظم الربط مزدوجة مترافق. وبالإضافة إلى ذلك، تم التحقيق في النتائج المحتملة لتفعيل والأكسدة على مورفولوجيا السطح بواسطة المجهر الإلكتروني. عمليا لم يلاحظ أي تأثير ضار من العلاج (الشكل 2).

ogether.within الصفحات = "1"> أرقام 3 و 4 تظهر نتائج REDV-تجميد على نمو الخلايا البطانية. في حين تكاد تنعدم التصاق الخلايا وانتشار يحدث على مواد غير المعالجة تعديل تدعم بقوة الاستعمار على مدى أسبوعين. مثال لتطبيق السريرية (أي ترقيع الأوعية الدموية)، تم إجراء تعديل مماثل على المواد الأصلية من الكسب غير المشروع المتاحة تجاريا مصنوعة من PTFE موسعة مع نتائج مماثلة على مدى أسبوع واحد (الشكل 5).

شكل 1
الشكل 1. أطياف الأشعة تحت الحمراء من PTFE. علاج PTFE البكر (A) النتائج في تشكيل روابط مزدوجة وإلى حد ما من وظائف هيدروكسي (B). وفي وقت لاحق C = يتم تخفيض السندات C بسبب الأكسدة (C نانوغرام>). الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2
الشكل 2. مظهر بصري عارية وسطح PTFE تفعيلها. (A) في حين PTFE غير المعالجة (يسار) يظهر الأبيض، وتفعيل استخدام naphthalenide الصوديوم تعطي اللون البني الداكن (وسط) الذي أشرقت قليلا على الأكسدة (يمين). وقد تم التحقيق غير المعالجة (ب) وأكسدة PTFE (C) عينات بالإضافة إلى ذلك باستخدام المجهر الإلكتروني (التكبير: 2،000X). أسطوانة 12 ملم في القطر. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

> الشكل (3)
لا استعمرت الشكل 3. غشائي زراعة الخلايا على PTFE البكر والمعدلة الببتيد. عينات غير المعالجة من قبل ECS (A، E بعد 24 ساعة، 1 ث و 2 ث على التوالي)، في حين التصاق ونمو على المواد المعدلة الببتيد ومما يعزز إلى حد كبير (B، D و F بعد 24 ساعة، 1 ث و 2 ث على التوالي). شريط مقياس: 100 ميكرون، التكبير 100X الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل (4)
الشكل 4. الكمي لتغطية الخلية عن طريق تحليل يماغيج. النمو الخلوي على العارية PTFE (A، E) وعلى الأسطح البوليمر REDV مترافق (B، F) كنسبة تغطية نسبة من المساحة الكلية. الببتيد ثبتوا يمكن بوضوح التصاق الأولي (ب) ويدعم الاستعمار على مدى فترة 2 أسابيع (D، F). ثلاث نسخ القرارات، يعني ± الانحراف المعياري). الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الرقم 5
الرقم 5. الخلايا البطانية نمت لمدة 1 أسبوع على PTFE الموسعة. ويبين هيكل EPTFE باستخدام المجهر الإلكتروني (A). النتائج التي تم الحصول عليها في مادة مسامية تتفق مع تلك التي حصلنا عليها لعينة PTFE مسطحة. وعلى النقيض من عدد قليل من الخلايا الموجودةعلى المواد العارية (ب) على سطح المعدلة (C) يوفر ركيزة ممتازة لنمو الخلايا. الحانات هي مقياس 100 ميكرون لA و B و C على التوالي. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل (6)
الشكل 6. التمثيل التخطيطي لتعديل مادة كيميائية من PTFE باستخدام الرطب الكيمياء. السندات مزدوجة الناتجة عن العلاج نا naphthalenide تتأكسد مما أدى إلى OH-وظائف. ثم يجمد والدي إيزوسيانات-الهيدروكسيل على رد الفعل وتحلل إلى أمين. وأخيرا يتم تطبيق diepoxide bifunctional لتصريف الببتيد REDV باستخدام مجموعة الأمينية N-الطرفية. الرجاء النقر هنا لضدiew نسخة أكبر من هذا الرقم.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

وصف مفصل للبروتوكول تعديل سطح PTFE يتكون من خطوات متتالية بدءا من القضاء على الفلور من العمود الفقري البوليمر كما هو مبين في الشكل (6). ونتيجة لذلك، يتم تشكيل الطبقة التي تحتوي على كمية وفيرة من روابط مزدوجة مترافق الكربون الكربون في وفقا للون البني الداكن الذي وضعت على العلاج naphthalenide. الأكسدة القياسية مع الحمضية بيروكسيد الهيدروجين ينتج سطح الهيدروكسيلية يرافقه اشراق إلى البني الفاتح، وهذا يعكس فقدان الروابط الثنائية. ومما يدل على هذه العملية بشكل واضح في التحليل الطيفي الأشعة تحت الحمراء.

من أجل تحقيق وظيفة أكثر قابلية للتطبيق بشكل عام، تم تحويلها قلادة OH-مجموعة إلى الأمينية وظائف عن طريق العلاج بسيطة مع الدي إيزوسيانات والتحلل المائي لاحق من ضباط الصف-الأنصاف إلى الأمينات الأولية. وهذا هو إيجابي، وذلك لأن مادة أمين الحمل يمكن تخزينها لفترات طويلة في حين أن المهزومةHLY إسوسيانات على رد الفعل هو عرضة لمجرد وجود الرطوبة الجوية.

يجب توخي الحذر في تجنب حتى كميات ضئيلة من المياه في خطوة التنشيط الأولية والعلاج HMDI لأن كلا naphthalenide الصوديوم والإيزوسيانات هي عرضة للتحلل المائي. وعلى النقيض من الإجراءات القياسية التي يتم مغمورة تماما العينة في الحل، هذا البروتوكول يتطلب كميات صغيرة فقط من كاشف. لذلك هذا الأسلوب يوفر الكثير من الببتيد مكلفة.

السطوح أمين الحاملة هي نقطة انطلاق مثالية لاقتران العديد من الجزيئات الحيوية. وdiepoxide العاملين في هذا العمل هي مثيرة للاهتمام لاعتبارات عدة: أنها رخيصة نسبيا، محبة للماء، شديدة التفاعل نحو الأمينات واليبوكسيد غير رد فعل وتحلل في البيئة المائية في ثنائيات متعددة الأثير "خاملة من الناحية الفسيولوجية". crosslinkers Homobifunctional والكواشف مناسبة حيث مجموعة رد الفعل واحد فقط هو الحاضر سن الببتيد إلى أن يجمد. وهذا ينطبق على REDV تحتوي على واحد فقط الأولية الأمينية مجموعة واحدة على N-محطة (وهذا هو الشيء نفسه بالنسبة للRGDS تسلسل المستخدمة بكثرة). لالببتيدات التي تحتوي على بقايا يسين (مع الأمينات سلسلة الجانب) نتائج اقتران غامضة، وهذا يعني أن اقتران السليم لا يحدث بطريقة محددة. في هذه الحالة، وهي استراتيجية باستخدام crosslinkers heterobifunctional (على سبيل المثال، amine- وثيول رد الفعل) الببتيدات والسيستين (N- أو C-المحطة) التي تحتوي هي مفيدة (18).

نتائج تجميد الببتيد من حيث التصاق الخلية لا لبس فيها (الشكلان 3 و 4). في حين تكاد تنعدم الخلايا على الالتصاق على PTFE العارية، REDV-تعديل يجعل المواد الركيزة خلايا لاصقة ممتازة. مكملة لبروتوكول المذكورة أعلاه تظهر الأعمال الأولية أن هذا الأسلوب ينطبق أيضا على مسامية (موسع) PTFE مع نتائج مماثلة (الشكل 5 13، بلمرة البلازما 19)، ويوفر هذا البروتوكول توجيهي لتعديل التساهمية من PTFE عن طريق استخدام المواد الكيميائية المتاحة بسهولة وعن إجراءات المختبر وتجنب معدات متطورة للغاية. منهجيات البلازما مثل البلازما رد الفعل (O NH الخ) وبلمرة البلازما غير قابلة للتطبيق ضمن بنيات المسامية أو أنابيب لأنواع رد الفعل (على سبيل المثال، والجذور) ليست قادرة على اختراق هذه الهياكل بسبب تعطيل على اتصال مع المواد سطح. على سبيل المثال ترقيع الأوعية الدموية العيار الصغير (قطر <5 ملم) لا يمكن أن يعامل بهذه الطريقة. وعلى النقيض من ذلك، عن طريق الكيمياء الرطبة، لا يوجد أي قيود بشأن شكل الجهاز. وبهذه الطريقة، من خلال تمكين تشكيل endothيمكن تحسين طبقة elial على الجانب اللمعية من EPTFE الكسب غير المشروع الأوعية الدموية، thrombogenicity والمباح المدى الطويل. وبالإضافة إلى ذلك، من المفترض أن يؤدي إلى تحسين التكامل الأنسجة على سطح الخلية لاصقة لتنسجم الفتق الجراحي.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
PTFE foil 0.5 mm Cadillac Plastic  n/a
REDV peptide Genecust n/a custom synthesis >95% purity
iso-propanol Sigma Aldrich 34965
tetrahydrofurane (THF) Sigma Aldrich 401757
dimethylsulfoxide Sigma Aldrich D8418
molecular sieve 3 Å Sigma Aldrich 208574
sodium metal Sigma Aldrich 483745
phosphate buffered saline (PBS) Sigma Aldrich D8537
naphthalene Sigma Aldrich 147141
hydrogen peroxide 30% Sigma Aldrich 95321
trichloroacetic acid Sigma Aldrich T6399 
diethylene glycol diglycidyl ether Sigma Aldrich 17741
hexamethylene diisocyanate (HMDI) Sigma Aldrich 52650
Calcein-AM Sigma Aldrich 56496
sodium bicarbonate Sigma Aldrich S6014 
sodium azide Sigma Aldrich 71290
24 well plates Greiner-Bio-One 662 160
ATR-FTIR spectrophotometer Nicolet Magna-IR 850  Nicolet n/a
fluorescence microscope Olympus X-70 Olympus n/a
humbilical vein endothelial cells (HUVECs) Lonza n/a
ePTFE vascular graft Gore n/a

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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

Tags

الهندسة الحيوية، العدد 114، تترافلوروإيثيلين (PTFE)، بيولوجية، هندسة الأنسجة، تعديل السطح، الببتيد الشلل، REDV، خلية البطانية والكسب غير المشروع الأوعية الدموية، تبطنن والدم الاتصال السطوح
الرطب الكيمياء والببتيد الشلل على تترافلوروإيثيلين لتحسين خلية التصاق
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Gabriel, M., Niederer, K., Frey, H.More

Gabriel, M., Niederer, K., Frey, H. Wet Chemistry and Peptide Immobilization on Polytetrafluoroethylene for Improved Cell-adhesion. J. Vis. Exp. (114), e54272, doi:10.3791/54272 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter