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Biofunctionalization of biocompatible polymeric surfaces with cell-adhesive peptides
Mauchauffe, Rodolphe
Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Ciència dels Materials i Enginyeria Metal•lúrgica; Mateos Timoneda, Miguel Ángel
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El presente proyecto propone el estudio de la funcionalización superficial de polímeros biocompatibles con la molécula elastin-like polymers (ELP), la cual contiene la secuencia aminoacidica de adhesión celular RGD (Arg-Gly-Asp). El objetivo principal de este proyecto es constatar si esta aplicación permite mejorar las propiedades biológicas de los materiales utilizados para la bioingeniería. Dichas mejoras se compararan con las obtenidas con la funcionalización de péptidos cortos, la técnica más usada hasta el momento. Los materiales seleccionados para su estudio han sido el polimetilmetacrilato (PMMA) y el acido poliláctico (PLA). A partir de estos materiales se ha realizado una funcionalización superficial cuyas etapas son: liberación de carboxilos en superficie por hidrólisis de las cadenas poliméricas (PLA) o los grupos laterales (PMMA), activación de los carboxilos mediante EDC/NHS y finalmente unión covalente de los ELPs o péptidos. Para controlar que se realizan correctamente las fases de la funcionalización, se han usado distintas técnicas de análisis superficial o cuantificación molecular. El ToF-SIMS ha permitido demostrar la aparición de nuevos compuestos nitrogenados en las fases de activación y funcionalización. Y el ensayo de ELISA ha permitido demostrar que las moléculas añadidas con la funcionalización están covalentemente unidas. Además ha sido demostrada su potencialidad como técnica cuantitativa para moléculas en superficie. También se ha estudiado la respuesta celular sobre las diferentes superficies tratadas. Se ha estudiado el efecto de los ELPs comparado con el de los péptidos así como el efecto de la funcionalización covalente frente a la funcionalización por fisisorción. Para ello se han realizado estudios de adhesión (cuantificación celular y estudio morfológico) a las 4 horas de cultivo, así como estudios de proliferación celular. Para el análisis celular se han usado cultivos de células mesenquimales de rata (MSC). Los resultados han demostrado que los ELPs incrementan las propiedades biológicas de los materiales muy por encima de lo que son capaces de hacerlo los péptidos. Los ELPs promueven una rápida organización del citoesqueleto así como una rápida formación de puntos focales -a diferencia de lo observado con los péptidos-. Las células sembradas sobre ELPs presentan la típica morfología poligonal de las células MSC con, además, mayores áreas celulares que las observadas para los péptidos. Mientras que la morfología celular no se ha visto fuertemente afectada por el tipo de funcionalización usada (covalente o fisisorción), la cantidad de células adheridas sí, siendo mayor para los materiales funcionalizados covalentemente.
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria biomèdica::Biomaterials
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria química::Biotecnologia
Biopolymers
Bioengineering
Biopolímers
Bioenginyeria
info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
Universitat Politècnica de Catalunya
         

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