Журнал наномедицинских и биотерапевтических открытий
Открытый доступ

Абстрактный

Нановолокна из поливинилового спирта и винилацетата как новый каркас для культивирования клеток млекопитающих и контролируемой доставки лекарств

Франсиска Вильянуэва Флорес

Разработка новых материалов в качестве каркасов для клеточной культуры привлекла внимание. Текущая задача заключается в создании каркаса, имитирующего естественные ткани. Мы синтезировали при физиологической температуре чувствительный к pH и биосовместимый наноструктурированный гидрогель с тремя различными степенями сшивания, варьируя содержание глутаральдегида (GA). Согласно нашим данным сканирующей электронной микроскопии (SEM) и ИК-Фурье, мы наблюдали, что гидрогель представляет собой высокоупорядоченные нановолокна поли (виниловый спирт со-винилацетат) (nsPAcVA). С помощью атомно-силовой микроскопии (АСМ) мы показали, что nsPAcVA имеет нанопоры, равномерно распределенные по его поверхности. Мы охарактеризовали относительное количество оставшихся гидроксильных групп и образованных ацетальных мостиков с помощью ИК-Фурье и механических испытаний; мы измерили модуль Юнга, напряжение деформации, упругую деформацию и прочность на разрыв. nsPAcVA имел динамику набухания, зависящую от pH и сшивания. С помощью циклической вольтамперометрии мы показали, что nsPAcVA имеет свойства ионной проводимости, обратно пропорциональные степени его сшивания. На основании этого мы оценили его способность контролируемо высвобождать модельную молекулу. Диффузионный анализ с помощью уравнения Пеппаса показал, что при более низких степенях сшивания (5 и 10% содержания ГА) диффузия из nsPAcVA была фикковской. Более того, мы впервые продемонстрировали, что nsPAcVA является эффективным каркасом для роста клеток млекопитающих (эмбриональные мышиные гипоталамические клетки mHypoE-N1 и клетки карциномы легких человека A-549). mHypoE-, выращенные на nsPAcVA, имели более низкую пролиферацию, чем контроль, но после 108 часов адаптации клетки пролиферировали на сопоставимых уровнях роста, чем контроль. Не наблюдалось существенной разницы в росте клеток A-549 по сравнению с nsPAcVA и контролем. Мы представляем очень простой в синтезе, дешевый, биосовместимый и наноструктурированный каркас для контролируемого высвобождения лекарственных средств с многообещающими физико-химическими характеристиками, который можно применять в качестве материала для тканевой инженерии, объединяющего абиотические и биотические  компоненты для создания нового поколения интеллектуальных имплантатов, которые в конечном итоге смогут имитировать естественные ткани.