WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |

б/р-р, pH 7.0

0.28

6.0

14.9

4.8

6

пМАГ-глицин (100 %)*

б/р-р, pH 7.0

0.40

6.7

16.8

5.4

7

пМАГ-РНКаза

б/р-р, pH 7.0

0.24

5.8

14.5

4.7

8

пМАГ-РНКаза-глицин

б/р-р, pH 7.0

0.22

5.6

14.1

4.5

п(МАГ-ВП-ДААк)

3

п(МАГ-ВП-ДААк)

Na2SO4, 0.1 м.

0.10

3.8

9.4

3.0

4

п(МАГ-ВП-Ак)

б/р-р, pH 7.0

0.10

3.8

9.4

3.0

9

п(МАГ-ВП-Ак)-глицин

(15 %)*

б/р-р, pH 7.0

0.12

4.0

10.0

3.2

10

п(МАГ-ВП-Ак)-глицин

(100 %)*

б/р-р, pH 7.0

0.18

4.6

11.4

3.7

11

п(МАГ-ВП-Ак)-РНКаза

б/р-р, pH 7.0

0.21

5.0

12.4

4.0

12

п(МАГ-ВП-Ак)-РНКаза-глицин

б/р-р, pH 7.0

0.23

5.1

12.8

4.1

*- указана степень конверсии альдегидных групп

Обозначения: б/б, pH 10.0 – натрий-боратный буфер, рН 10.0; б/р-р, рН 7.0 - натрий-боратный буфер, рН 10.0, рН которого доведен до 7.0 добавлением борной кислоты

Таблица 8

Размеры макромолекул полимеров и конъюгатов, полученные методами статического и динамического светорассеяния

Образец

Растворитель

RH(1), нм

RН(общ.), нм

RG, нм

пМАГ

б/б рН 10.0

3.9

45

33

п(МАГ-со-ВП)

б/б рН 10.0

4.2

40

38

окисл. пМАГ

б/р-р рН 7.0

6.2

82

70

пМАГ-глицин

б/р-р рН 7.0

5.3

68

80

пМАГ-(РНКаза-глицин)

б/р-р рН 7.0

7.8

122

101

RH(1) – гидродинамический радиус, определенный по быстрой моде;

RН(общ.) – гидродинамический радиус, усредненный по обеим модам;

RG – радиус инерции

Кроме того, оказалось возможным обозначить предпочтительные для адсорбции полимеров и конъюгатов условия. Так как при покрытии поверхности минеральной матрицы желательно получение адсорбционного слоя, обеспечивающего доступность сигнальных молекул для клеточных рецепторов, необходимо проводить процесс при низких концентрациях полимеров и их конъюгатов (меньше 1 г/дл), т. е. в условиях минимальной концентрации ассоциативных структур.

3.4. Адсорбция полимеров и конъюгатов

Адсорбция полимеров

Для определения возможности создания полимерно-неорганических композитов было проведено изучение адсорбции полученных полимеров на следующих минеральных носителях: гидроксиапатит (ГА), биокерамических матрицах Bio-Oss и Sponceram. Сравнительное исследование количества адсорбированного вещества показало, что исходные полимеры адсорбируются в максимальном количестве (Рис. 5) на керамической матрице Sponceram, который был выбран для дальнейших исследований.

Рис. 5. Морфологическая структура керамической матрицы Sponceram

Данный коммерчески доступный носитель, специально разработанный для культивирования клеток в биореакторах, представляет собой неорганическое твердое вещество на основе ZrO2, допированного гидроксиапатитом.

Из кинетических кривых адсорбции исходных полимеров видно (Рис. 6), что процесс протекает достаточно быстро и достигает максимума примерно через 100 мин.

Рис. 6. Кинетические кривые (а) и изотермы адсорбции (б) исследуемых полимеров на носителе Sponceram.

Условия адсорбции: объем раствора - 1.5 мл; 0.01 М натрий-боратный раствор, рН 7.0; 25°С; навеска Sponceram (монолит) – 50 ± 10 мг, концентрация полимеров (а) 1 мг/мл, (б) 0.25 – 3.5 мг/мл; Время инкубации полимера с минеральным носителем в случае построения изотермы адсорбции составляло 4 часа.

Для исследованных полимеров способность к адсорбции не имела особых отличий. Вероятно, адсорбция осуществляется в основном за счет звеньев МАГ, что объясняется их способностью образовывать водородные связи с отрицательно заряженными атомами кислорода на поверхности керамики. Таким образом, дальнейшее исследование влияния введения лигандов на процесс адсорбции проводили с использованием в качестве полимера-носителя только окисленной пМАГ.

Адсорбция конъюгатов

Представленные на Рис. 7 данные демонстрируют аналогию форм кинетических кривых и изотерм адсорбции конъюгатов окисленной пМАГ с макромолекулярными лигандами (РНКазой и пЛиз) с формами, установленными для исходного полимера. Можно предположить, что взаимодействие этих конъюгатов с поверхностью Sponceram определяется структурой полимерной составляющей конъюгата (пМАГ). В то же время, количество адсорбированного вещества зависит от наличия в структуре окисленной пМАГ ковалентно-связанных лигандов. Так, незначительное увеличение адсорбции пМАГ-РНКаза по сравнению с окисленной пМАГ, по всей видимости, обусловлено влиянием белка на адсорбционные характеристики конъюгата.

Как и ожидалось, наибольшее количество адсорбированного вещества наблюдалось в случае конъюгата пМАГ-пЛиз, что связано с положительным зарядом цепи полиаминокислоты, обуславливающим дополнительное электростатическое взаимодействие с отрицательно заряженной поверхностью Sponceram. При этом на изотерме адсорбции пМАГ-пЛиз отсутствует ярко выраженное плато насыщения, что можно объяснить полимолекулярной природой адсорбции данного конъюгата.

Рис. 7. Кинетические кривые (а) и изотермы адсорбции (б) на Sponceram окисленной пМАГ и её конъюгатов с РНКазой, пЛиз и GRGDSP-пептидом.

Условия адсорбции: (а) концентрация окисленной пМАГ и конъюгатов – 1 мг/мл; объем раствора - 1.5 мл; 0.01 М натрий-боратный раствор, рН 7.0; 25°С; навеска Sponceram (монолит) – 50 ± 10 мг. (б) концентрация окисленной пМАГ и конъюгатов 0.25 – 3.5 мг/мл; объем раствора - 1.5 мл; 0.01 М натрий-боратный раствор, рН 7.0; 25°С; навеска Sponceram (монолит) – 50 ± 10 мг; время инкубации растворов полимера с минеральным носителем - 4 часа.

Напротив, в случае конъюгата окисленной пМАГ с GRGDSP-пептидом наблюдается значительное уменьшение количества адсорбированного вещества и изменение вида зависимостей. Эти явления, вероятно, вызваны изменением макроструктуры полимера в результате связывания с низкомолекулярным лигандом и, как следствие, изменением способности к адсорбции данного конъюгата, что согласуется с результатами, полученными методами вискозиметрии и светорассеяния.

Учитывая аналогичность вида кинетической зависимости и изотермы адсорбции конъюгата пМАГ-РНКаза-пЛиз-GRGDSP и пМАГ-пЛиз, можно сделать вывод о том, что значительный вклад в адсорбцию «смешанного» конъюгата вносит наличие в его структуре пЛиз.

Также была исследована десорбция полимеров и конъюгатов в течение 14 суток, т. е. в течение времени, когда происходит адгезия и наиболее интенсивный рост клеток. Данные по максимальной адсорбции, определенные по плато на изотермах и по количеству десорбированных полимеров и конъюгатов, представлены в Таблице 9.

Таблица 9

Параметры адсорбции и десорбции полимеров и конъюгатов окисленной пМАГ

с различными лигандами

Образец

Qмакс,

мг/г Sponceram

Количество десорбированного полимера, мг/г Sponceram

8 суток

14 суток

окисленная пМАГ

16.5

0.2

0.3

п(МАГ-со-ВП-со-ДААк)

14.1

0.3

0.5

пМАГ-пЛиз

18.2

0.3

0.4

пМАГ-РНКаза

17.0

0.2

0.3

пМАГ-GRGDSP

6.1

0.0

0.1

пМАГ-(РНКаза)-(пЛиз)-(GRGDSP)

17.7

0.1

0.2

Очевидно, что десорбция полимеров и их конъюгатов в указанный промежуток времени незначительна, что позволило рекомендовать обсуждаемые образцы для клеточных экспериментов.

Образование адсорбционного слоя с толщиной менее 10 нм на поверхности Sponceram в случае окисленной пМАГ и ее конъюгата с пЛиз показано методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС).

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»