Durch Nachahmung Klebstoff Protein, die von Muscheln und weist ein Polymer, dass Zellen und Proteine, Forscher am Northwestern University haben eine vielseitige neue beidseitige Beschichtung, die mit Leben zu medizinischen Implantaten.
Gegenwärtig ist die Langlebigkeit bestimmter medizinischer Implantate leidet, weil Bakterien, Zellen und Proteine im Körper allmählich sammeln auf den Geräten (auch bekannt als fouling), was ihre Leistung und bedrohen Patienten mit Infektionen. Leider sind die Polymere, die Studien haben gezeigt, um wirksam zu sein in anwuchsverhindernden nicht lange in-vivo, zum Opfer fallen chemischen Abbau oder die Körperschaft, die Enzyme.
Im Gegensatz dazu ist die molekulare Verbindung entwickelt an der Northwestern, die Sticks sicher auf eine Oberfläche und verhindert, dass Zell-und Protein Aufbau, arbeitet für einen langen Zeitraum. In Laborstudien, die neue Beschichtung, die wirksam fouling Widerstand für mehr als fünf Monaten, die Phillip B. Messersmith, Junior-Professor für Biomedizinische Technik in der McCormick School of Engineering and Applied Science und führen Prüfer in der Studie, ist der Ansicht, zu den längsten erfolgreichen In-vitro-anwuchsverhindernden Demonstration.
Die Ergebnisse werden online veröffentlicht heute (13. Mai) durch die Zeitschrift der American Chemical Society, ein Peer-Review-Publikation der American Chemical Society, der weltweit größten wissenschaftlichen Gesellschaft.
Während der Beschichtung wurde nicht in den Menschen, er enthält Versprechen für die Verwendung in einer Vielzahl von medizinischen Implantaten wie Urin Katheter, Herz-Stents, Biosensoren und Implantate und Geräte. Die Beschichtung kann auch verwendet werden, um zu verhindern, dass die Biofouling Wasser-Anlagen-, Schiffs-Rümpfe und andere von Menschen in die Meeresumwelt.
Suchen Sie nach einer Lösung für das Problem der Langlebigkeit in bestehende Beschichtungen, Messersmith zusammen mit Annelise Barron, Associate Professor für chemische und biologische Technik und ein Autor auf dem Papier. Barron ist ein Experte auf die Schaffung peptoids -- synthetische Moleküle, die in enger Beziehung zu den natürlichen Proteinen oder Peptiden sie imitieren, aber nicht sich in den Körper.
Barron Messersmith und wollte mit dieser Dauerhaftigkeit der peptoids der Antifouling-Beschichtung von Vorteil ist. Sie führte intelligent ein neues Polymer aus zwei Teilen, die beide eine zentrale Rolle: ein kurzes Peptid, das die synthetischen Version des klebrigen dihydroxyphenylalanine (DOPA)-Molekül, die Muscheln ihre Verankerung Klebstoff oder Stärke und mehr peptoid Polymer ähnelt die Struktur von Polyethylenglykol (PEG), eine weit verbreitete studierte anwuchsverhindernden Polymer.
"Wir hatten eine reiche Chemie zur Verfügung stehen uns bei der Gestaltung dieses Polymer", sagte Messersmith. "Die chemischen Eigenschaften der Antifouling-Komponente sind vergleichbar mit Polyethylenglykol, aber es dauert länger, weil es sich um ein Enzym peptoid und widerstandsfähig. Plus, die Struktur des Polymers das Rückgrat, die sich auf ein natürliches Peptid, sollte es sehr biokompatibel und verhindern hervorzurufen eine Immunantwort des Körpers. "
Die Forscher testen ihre Beschichtung auf Titandioxid (ein Material in medizinischen Implantaten) in Umgebungen, simulierten physiologischen Bedingungen mit frischem Serum und Zellen. Die Beschichtung verankert sich fest an die Oberfläche und gezeigt, hervorragende Beständigkeit gegen Proteine und Zellen während der letzten fünf Monate Experiment. Aus dem gleichen Grund ist die Beschichtung Zell-und Protein-resistent, es sollte auch als Bakterien, sagte Messersmith.
Andere Autoren sind auf dem Papier führen Autor Andrea R. Statz, ein Doktorand in der biomedizinischen Technik, und Robert J. Meagher, ein Doktorand in der chemischen und biologischen Engineering.
Kontakt: Megan Fellman
fellman@northwestern.edu
847-491-3115
Northwestern University
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