Antifouling surfaces in medical application

A. Utrata-Wesołek

Data publikacji : 2013-09-30

Tom 58 Nr 9 (2013)

Powierzchnie przeciwdziałające osadzaniu się związków biologicznie aktywnych w zastosowaniach medycznych

A. Utrata-Wesołek

Abstrakt

Artykuł stanowi przegląd literaturowy dotyczący powierzchni przeciwdziałających osadzaniu się związków biologicznie aktywnych. Niekontrolowana adhezja związków biologicznie aktywnych na powierzchni implantów to niekorzystne zjawisko pogarszające prawidłowe funkcjonowanie wszczepialnych urządzeń medycznych. Kluczowa więc jest możliwość utworzenia powierzchni odpornych na adhezję białek, komórek bądź bakterii (tzw. powierzchni przeciwdziałających osadzaniu się związków biologicznie aktywnych). W ostatnich latach dużym zainteresowaniem cieszą się powierzchnie zdolne do przeciwdziałania adsorpcji, pokryte powłoką wytworzoną na bazie biokompatybilnych i nietoksycznych polimerów. Najwięcej uwagi poświęcono samoorganizującym się warstwom (SAM) i powierzchniom ze szczepionymi łańcuchami polimerowymi. Zainteresowanie to wynika ze stosunkowo łatwej syntezy powierzchni, różnorodności fizykochemicznych właściwości stosowanych polimerów (skład, masa molowa i topologia) oraz samej powierzchni polimeru (grubość warstwy, gęstość szczepienia, konformacja łańcuchów). Omówiono dwie podstawowe klasy polimerów przeciwdziałających adhezji białek — hydrofilowe polimery oraz polimery zawierające jony obojnacze.

Słowa kluczowe

antifouling surfaces ; protein adsorption ; self-assembled monolayers ; poly(ethylene glycol) ; zwitterionic polymers powierzchnie przeciwdziałające osadzaniu się związków biologicznie aktywnych ; adsorpcja białek ; samoorganizujące się warstwy ; poli(glikol etylenowy) ; polimery zawierające jony obojnacze

Szczegóły

Bibliografia

Wskaźniki

Autorzy

Pobierz pliki

PDF (English)

Zasady cytowania

Utrata-Wesołek, A. (2013). Powierzchnie przeciwdziałające osadzaniu się związków biologicznie aktywnych w zastosowaniach medycznych. Polimery, 58(9), 685-695. Pobrano z http://ichp.vot.pl/index.php/p/article/view/777

Bibliografia

Horbett T. A., Brash J. L.: „Proteins at Interfaces an Overview”, In: „Proteins at Interfaces II. Fundamentals and Applications” (Eds. Horbett T. A., Brash J. L.), ACS Symposium Series; American Chemical Society: Washington DC, 1995.

[2] Ratner B. D.: J. Dent. Educ. 2001, 65, 1340.

[3] Williams D. F.: Biomaterials 2008, 29, 2941.

[4] Anderson J.: „Inflammation, wound healing and the foreign body response”, In: „Biomaterials science: an introduction to materials in medicine” (Eds. Ratner B. D., Hoffman A. S., Schoen F. J., Lemons J. E.), San Diego: Academic Press 1996, pp. 165—173.

[5] Meyers S. R., Grinstaff M. W.: Chem. Rev. 2012, 112, 1615.

[6] Chen H., Yuan L., Song W., Wu Z., et al.: Prog. Polym. Sci. 2008, 33, 1059.

[7] Xu F. J., Neoh K. G., Kang E. T.: Prog. Polym. Sci. 2009, 34, 719.

[8] Charnley M., Textor M., Acikgoz C.: Eur. Polym. J. 2011, 71, 329.

[9] Nakanishi K., Sakiyama T., Imamura K.: J. Biosci. Bioeng. 2001, 91, 233.

[10] Yu Q., Zhang Y., Wang H., Brash J. et al.: Acta Biomaterialia 2011, 7, 1550.

[11] Yuan L., Yu Q., Li D., Chen H.: Macromol. Biosci. 2011, 11, 1031.

[12] Rabe M., Verdes D., Seeger S.: Adv. Colloid Interface Sci. 2011, 162, 87.

[13] Norde W.: Macromol. Symp. 1996, 103, 5.

[14] Prime K. L, Whitesides G. M.: J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 10714.

[15] Li L., Chen S., Zheng J., Ratner B. D., et al.: J. Phys. Chem. B. 2005, 109, 2934.

[16] Hamilton-Brown P., Gengenbach T., Griesser H. J., Meagher L.: Langmuir 2009, 25, 9149.

[17] Barbery R., Lavanant L., Paripovic D., Schüwer N., et al.: Chem. Rev. 2009, 109, 5437.

[18] Yeh P-Y. J., Kainthan R. K., Zou Y., Chiao M., et al.: Langmuir 2008, 24, 4907.

[19] Weinhart M., Grunwald I.,Wyszogrodzka M., Gaetjen L.: Chem. Asian J. 2010, 5, 1992.

[20] Mei Y.,Wu T., Xu C., Langenbach K. J., et al.: Langmuir 2005, 21, 12309.

[21] Xiao D., Zhang H., Wirth M.: Langmuir 2002, 18, 9971.

[22] Martwiset S., Koh A. E., Chen W.: Langmuir 2006, 22, 8192.

[23] McArthur S. L., McLean K. M., Kingshott P., St John H. A. W., et al.: Colloids Surf. B 2000, 17, 37.

[24] Luk Y-Y., Kato M., Mrksich M.: Langmuir 2000, 16, 9604.

[25] Feng W., Zhu S., Ishihara K., Brash J. L.: Biointerphases 2006, 1, 50.

[26] Kuang J., Messersmith P. B.: Langmuir 2012, 28, 7258.

[27] Zhang Z., Zhang M., Chen S., Horbett T. A.: Biomaterials 2008, 29, 4285.

[28] Herrwerth S., Eck W., Reinhardt S., Grunze M.: J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 9359.

[29] Sofia S. J., Premnath V., Merrill E. W.: Macromolecules 1998, 31, 5059.

[30] Kang Ch.-K., Lee Y.-S.: J. Mater Sci.: Mater. Med. 2007, 18, 1389.

[31] Zhu B., Eurell T., Gunawan R., Leckband D.: J. Biomed. Mater. Res. 2001, 56, 406.

[32] Archambault J. G., Brash J. L.: Colloids Surf. B 2004, 33, 111.

[33] „Poly(ethylene glycol) Chemistry: Biotechnical and Biomedical Applications” (Ed. Harris J. M), Plenum Press, New York 1992.

[34] Granville A. M., Brittain W. J.: In „Polymer brushes: synthesis, characterization, applications” (Eds. Advincula R. C., Brittain W. J., Caster K. C., Ruhe J.), Wiley-VCH:Weinheim 2004, pp. 33—50.

[35] Oliviera A., Meyera F., Raqueza J.-M., Dammanb P., et al.: Prog. Polym. Sci. 2012, 37, 157.

[36] Ulman A.: Chem. Rev. 1996, 96, 1533.

[37] Andrade J. D., Hlady V.: Adv. Polym. Sci. 1986, 79, 1.

[38] Jeon S. I., Lee J. H., Andrade J. D., De Gennes P. G.: J. Colloid Interface Sci. 1991, 142, 149.

[39] Jeon S. I., Andrade J. D.: J. Colloid Interface Sci. 1991, 142, 159.

[40]Wang R. L. C., Kreuzer H. J., Grunze M.: J. Phys. Chem. B 1997, 101, 9767.

[41] Fang F., Satulovsky J., Szleifer I.: Biophys. J. 2005, 89, 1516.

[42] Chen S., Li L., Zhao Ch., Zheng J.: Polymer 2010, 51, 5283.

[43] Ostuni E., Chapman R. G., Holmlin R. E., Takayama S., et al.: Langmuir 2001, 17, 5605.

[44] Chapman R. G., Ostuni E., Takayama S., Holmlin R. E., et al.: J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 8303.

[45] Latour R. A.: J. Biomed. Mater. Res. 2006, 78A, 843.

[46] Mrksich M., Sigal G. B., Whitesides G. M.: Langmuir 1995, 11, 4383.

[47] Kane R. S., Deschatelets P., Whitesides G. M.: Langmuir 2003, 19, 2388.

[48] Vanderah D. J., Valincius G., Meuse C. V.: Langmuir 2002, 18, 4674.

[49] Li L., Chen S., Jiang S.: Langmuir 2003, 19, 2974.

[50] Harder P., Grunze M., Dahint R., Whitesides G. M., et al.: J. Phys. Chem. B 1998, 102, 426.

[51] Vanderah D. J., Arsenault J., La H., Gates R. S., et al.: Langmuir 2003, 19, 3752.

[52] Benhabbour S. R., Sheardown H., Adronov A.: Macromolecules 2008, 41, 4817.

[53] Groll J., Ademovic Z., Ameringer T., Moeller M., et al.: Biomacromolecules 2005, 6, 956.

[54] Unsworth L. D., Sheardown H., Brash J. L.: Langmuir 2005, 21, 1036.

[55] Benhabbour S. R., Liu L., Sheardown H., Adronov A.: Macromolecules 2008, 41, 2567.

[56] Groll J., Amirgoulova E. V., Ameringer T., Heyes C. D., et al.: J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4234.

[57] Irvine D. J., Mayes A. M., Satija S. K., Barker J. G., et al.: J. Biomed. Mater. Res. 1998, 40, 498.

[58] Stadler V., Kirmse R., Beyer M., Breitling F., et al.: Langmuir 2008, 24, 8151.

[59] Bozukova D., Pagnoulle Ch., De Pauw-Gillet M.-C., Ruth N., et al.: Langmuir 2008, 24, 6649.

[60] Tugulu S., Klok H.-A.: Biomacromolecules 2008, 9, 906.

[61] Hucknall A., Rangarajan S., Chilkoti A.: Adv.Mater. 2009, 21, 2441.

[62] Raynor J. E., Petrie T. A., Garcia A. J., Collard D. M.: Adv. Mater. 2007, 19, 1724.

[63] Shi X., Wang Y., Li D., Yuan L., et al.: Langmuir 2012, 28, 17011.

[64] Li X.,Wang M.,Wang L., Shi X., et al.: Langmuir 2013, 29, 1122.

[65] Riedel T., Riedelova-Reicheltova Z., Majek P., Rodriguez-Emmenegger C., et al.: Langmuir 2013, 29, 3388.

[66] Jin Z., Feng W., Zhu S., Sheardown H., et al.: J. Biomed. Mater. Res. Part A2010, 95A, 1223.

[67] Fan X., Lin L., Messersmith P. B.: Biomacromolecules 2006, 7, 2443.

[68] Ma H.,Wells M., Beede T. P., Chilkoti A.: Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 640.

[69] Zhang F., Kang E. T., Neoh K. G., Wang P.: Biomaterials 2001, 22, 1541.

[70] Ma H., Hyun J., Stiller P., Chilkoti A.: Adv. Mater. 2004, 16, 338.

[71] Tsukagoshi T., Kondo Y., Yoshino N.: Colloids Surf. B 2007, 54, 94.

[72] Singh N., Cui X., Boland T., Husson S. M.: Biomaterials 2007, 28, 763.

[73] Brown A. A., Khan N. S., Steinbock L., HuckW. T. S.: Eur. Polym. J. 2005, 41, 1757.

[74] Konradi R., Pidhatika B., Mühlebach A., Textor M.: Langmuir 2008, 24, 613.

[75] Konradi R., Acikgoz C., Textor M.: Macromol. Rapid Commun. 2012, 33, 1663.

[76] Pidhatika B., Rodenstein M., Chen Y., Rakhmatullina E., et al.: Biointerphases 2012, 7, 1.

[77] Zhang N., Pompe T., Amin I., Luxenhofer R., et al.: Macromol. Biosci. 2012, 12, 926.

[78] Wang H., Li L., Tong Q., Yan M.: ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 3463.

[79] Gunkel G., Weinhart M., Becherer T., Haag R., et al.: Biomacromolecules 2011, 12, 4169.

[80] Klajnert B., Wałach W., Bryszewska M., Dworak A., et al.: Cell Biol. Int. 2006, 30, 248.

[81] Siegers C., Biesalski M., Haag R.: Chem. Eur. J. 2004, 10, 2831.

[82]Wyszogrodzka M., Haag R.: Langmuir 2009, 25, 5703.

[83]Wyszogrodzka M., Haag R.: Biomacromolecules 2009, 10, 1043.

[84] Boulare-Pender A., Prager A., Reichelt S., Elsner Ch., et al.: J. Appl. Polym. Sci. 2011, 121, 2543.

[85] Matrab T., Chehimi M. M., Pinson J., Slomkowski S., et al.: Surf. Interface Anal. 2006, 38, 565.

[86] Gam-Derouich S., Gosecka M., Lepinay S., Turmine M., et al.: Langmuir 2011, 27, 9285.

[87] Viegas T. X., Bentley M. D., Harris J. M., Fang Z., et al.: Bioconjug. Chem. 2011, 22, 976.

[88] Luxenhofer R., Sahay G., Schulz A., Alakhova D., et al: J. Controlled Release 2011, 153, 73.

[89] Kronek J., Kronekova Z., Luston J., Paulovicova E., et al.: J. Mater. Sci. Mater. Med. 2011, 22, 1725.

[90] Gaertner F. C., Luxenhofer R., Blechert B., Jordan R., et al.: J. Controlled Release 2007, 119, 291.

[91] Lehmann T., Rühe J.: Macromol. Symp. 1999, 142, 1.

[92] Bernards M. T., Cheng G., Zhang Z., Chen S., et al.: Macromolecules 2008, 41, 4216.

[93] Chen S. F., Zheng J., Li L. Y., Jiang S.: J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 14473.

[94] Chen S. F., Yu F. C., Yu Q. M., He Y., et al.: Langmuir 2006, 22, 8186.

[95] Lewis A. L.: Colloids Surf. B 2000, 18, 261.

[96] Feng W., Brash J. L., Zhu S.: Biomaterials 2006, 27, 847.

[97] Feng W., Zhu S., Ishihara K., Brash J. L.: Langmuir 2005, 21, 5980.

[98] Yan L., Ishihara K.: J. Polym. Sci. A: Polym. Chem. 2008, 46, 3306.

[99] Ladd J., Zhang Z., Chen S., Hower J. C., et al.: Biomacromolecules 2008, 9, 1357.

[100] Sakuragi M., Tsuzuki S., Obuse S., Wada A., et al.: Mater. Sci. Eng. 2010, 30, 316.

Google Scholar

Wskaźniki altmetryczne

Cytowania w Google Scholar

Statystyki

Total abstract views : 273

PDF Downloads : 207