湿化学和肽固定在聚四氟乙烯为改善细胞粘附
Summary
Cell-adhesiveness is key to many approaches in biomaterial research and tissue engineering. A step-by-step technique is presented using wet-chemistry for the surface modification of the important polymer PTFE with peptides.
Abstract
赋予材料与细胞粘接性能的表面是生物材料研究和组织工程的共同战略。这是对于具有在医学长期使用，因为这些材料是公引进新合成的聚合物可避免相关特征和法律问题已核准的聚合物特别有趣。聚四氟乙烯（PTFE）是用于制造血管移植物的最经常使用的材料之一，但该聚合物缺乏细胞粘合促进功能。内皮，即移植物的内表面与血管内皮细胞的汇合层完全覆盖被认为是关键的最佳性能，主要是通过降低人工接口的血栓形成。
本研究探讨的内皮细胞上的肽，改性PTFE的生长和这些结果未修饰基片上得到的那些进行比较。与耦合内皮细胞粘附肽精氨酸 – 谷氨酸 – 天冬氨酸 – 缬氨酸（REDV）经由使用萘基试剂钠含氟聚合物的活化进行，接着后续缀合的步骤。细胞培养使用在肽 – 固定化材料的人脐静脉内皮细胞（HUVECs）和优异的细胞生长证实超过两个星期内完成。
Introduction
在医学中使用的各种聚合物已批准了一段时间没有表现出增强的生物相容性， 即缺乏细胞粘合性，纤维化封装和血栓的诱导，仅举几例。生物材料和生物系统之间的相互作用主要发生在植入物的表面上。因此，研究集中于表面改性，以用于期望的应用创建适当的属性，同时留下的材料的整体性质不受影响。聚四氟乙烯（PTFE）作为生理惰性聚合物在许多医学领域中使用，如疝气手术网1，医疗端口2，以及最重要的是，血管移植物3。
特别是在血液接触的情况下的PTFE的疏水性导致血浆成分的后果血小板粘附和作为非特异性吸附，往往造成thrombotiç事件和移植物4的闭塞。此外，PTFE，最喜欢的聚合物，不支持细胞粘附和覆盖这将是非常理想的，诱导血管移植物5的内（管腔）表面上的内皮细胞（EC）的一个有益的层的形成。仿生内皮有望实现其许多天然等价物的功能，尤其是它的抗凝血性能6。一般的仿生修正策略是基于专门的赋予与细胞粘着材料同时使材料整体性能不受影响的概念。另外，血小板的粘附可以通过将抗粘合剂（防污）属性7被减小。各种肽-大多来自细胞外基质的蛋白的-已被描述，通过结合至细胞受体，属于类整8的强烈增强细胞粘附。该会ST-已知在这方面的例子是，与大多数细胞类型相互作用的肽精氨酸 – 甘氨酸 – 天冬氨酸（RGD）。其它氨基酸序列是通过在特定的细胞中只表达整联的认可。例如，精氨酸-谷氨酸-天冬氨酸-缬氨酸（REDV）和Tyr -异亮氨酸-甘氨酸-丝氨酸-精氨酸（YIGSR）已发现结合于内皮以特定方式9。这种肽的共价固定已在固有的非粘性材料，包括金属和聚合物10,11-过多进行。
PTFE多孔，更精确地膨胀型PTFE（膨体聚四氟乙烯） -与聚对苯二甲酸乙酯（PET）的沿-是用于生产血管的最重要的材料移植物12。对适当的治疗建立物理技术，如等离子体改性13或通过光化学方法14，是由以下事实多孔和/或管状的结构没有分别的孔或腔内容易可治疗阻碍。湿化学聚四氟乙烯是一项困难的任务，因为抵抗大多数化学攻击15含氟聚合物的高惰性性质。
在本文中，我们描述了一个共价修饰策略相对简便的方法。从过程适于渲染聚四氟乙烯粘合，官能团分别对材料表面作为生物活性分子的进一步缀合锚固点创建。
Protocol
Representative Results
Discussion
PTFE的表面改性协议的详细描述由具有消除从聚合物主链的氟开始， 如图6所示的连续步骤，其结果，在形成的层，其中包含的共轭碳-碳双键的充裕量根据深褐色的颜色，在萘基处理开发。用酸性的过氧化氢标准氧化产生伴随着增亮到淡褐色羟基化表面，这反映了双键的损失。该方法显然是通过IR光谱证明。
为了实现更普遍适用的功能性，悬垂OH-基团通过用所述NC…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors would like to acknowledge the help of Walter Scholdei (Max-Planck-Institute for Polymer Research, Mainz, Germany.
Materials
| 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 3Å | 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 |
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