在生理学上相关的范围内具有对温度和pH的双重灵敏度的水凝作为多功能控制细胞脱离的支持
Rubén García-Sobrino1, Irene Ruiz-Blas2, Carolina García3
1Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros (ICTP), CSIC, C/Juan de la Cierva 3, Madrid 28006, Spain; Grupo de Síntesis Orgánica y Bioevaluación, Instituto Pluridisciplinar (IP), UCM, Unidad Asociada al CSIC por el ICTP y el IQM, Paseo de Juan XXIII 1, 28040 Madrid, Spain.
Biomaterials advances
|March 13, 2024
概括
开发了具有双温度和pH敏感性的新型热敏水凝. 使用DPAEMA的功能化提高了细胞脱离效率,同时保持了细胞活力,对组织工程应用有很大的希望.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 热敏水凝为细胞封装和释放提供可调节的特性.
- 使用可化单元的功能化可以引入pH响应.
- 基于N-vinyl caprolactam (VCL) 的水凝表现出温度依赖的胀,并使细胞粘附/增殖.
研究的目的:
- 通过使基于VCL的网络功能化,开发双重温度和pH敏感的水凝,使用2 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 乙烯基甲基酸乙烯酸二甲酸 (DPAEMA).
- 为了研究这些功能化水凝的胀行为,细胞兼容性和移植能力.
- 评估DPAEMA含量对水凝特性和细胞反应的影响,特别是细胞脱离效率.
主要方法:
- 合成基于VCL的水凝,具有DPAEMA的不同摩尔百分比的功能化.
- 胀分析以确定过渡 pK (pKb) 和其对温度和 DPAEMA 含量的依赖.
- 使用C166-GFP内皮细胞系进行细胞粘附,增殖和线粒体活动的体外评估.
- 在温度诱导释放后,在生理pH下评估细胞脱离效率和活力.
主要成果:
- 水凝对温度和pH具有双重敏感性,pKb接近生理值 (6.6-6.9).
- 在pKb以下的pH值下,由于DPAEMA凝固,胀增加.
- 在使用DPAEMA功能化时,没有观察到对细胞粘附或增殖的负面影响.
- 增加的 DPAEMA 含量导致移植细胞中的线粒体活性降低,但在 pH 6.5.5 时提高了细胞脱离效率.
结论:
- VCL-DPAEMA水凝提供可调节的双温度和pH响应特性,适合基于细胞的应用.
- 开发的水凝支持细胞粘附和增殖,同时使有效的,非侵略性的细胞脱离.
- DPAEMA功能化提供了一种优化细胞释放的策略,在再生医学中具有潜在的应用.
