Effects of Н2О2-plasma processing on properties of cellular scaffolds made of «Bioplastotan»resorbing polyesters

Abstract

Produced from «Bioplastotan» resorbing polyesters (linearpolyesters of hydroxyl derivatives alkanoic acids) scaffolds forcell culturing such as films, pressed 3-D forms and nonwovenfabric from ultrathin fibers are characterized. Two types ofpolymers - a homopolymer of the 3-hydroxybutyric acid anda copolymer formed by monomers of the 3-hydroxybutyricand 3-hydroxyvalerianic acids are studied. Surface propertiesof developed polymer scaffolds, sterilized with autoclavingand Н2О2-plasma processing are compared. It is shown thatplasma has beneficial effects resulting in decrease of thewatering contact angle and increase of surface hydrophilicproperties. Positive effects of Н2О2-plasma processingof scaffold surface on culturing cell adhesion and viabilitycompared with autoclaving sterilization is demonstrated onNIH 3T3 line fibroblast culturing.

References

[1] Nitschke M., Schmack G., Janke A. et al. Low pressure plasma treatment of poly(3-hydrobutyrate): toward tailored polymer surfaces for tissue engineering scaffolds. J. Biomed. Mater. Res. 2001; 59: 632-8.

[2] Де Жен П.Ж. Смачивание: Статика и динамика. Успехи фи- зических наук 1987; 151: 619-81

[3] Cheng G., Cai Z., Wang L. Biocompatibility and biodegradability of poly(hydroxybutyrate)/(poly(ethylene glycol) blend films. J. Mater. Sci. Mater. Med. 2003; 14: 1073-8.

[4] Волова Т.Г., Калачева Г.С. Способ получения полимера -оксимасляной кислоты. Патент РФ 2051967. 1996 Янв 10.

[5] Волова Т.Г., Калачева Г.С., Константинова В.М. Способ получения гетерополимера -оксимасляной и -оксивалериановой кислот. Патент РФ 2051968. 1996 Янв 10.

[6] Шишацкая Е.И. Биосовместимые и функциональные свой- ства гибридного композита полигидроксибутират/гидроксиапатит. Вестник Института трансплантологии и искусственных органов 2006; 3: 34-8.

[7] Wang M., Chen L.J., Weng J. et al. Manufacture and evaluation of bioactive and biodegradable materials and scaffolds for tissue engineering. J. Mater. Sci. Mater. Med. 2002; 12: 856-60.

[8] Хенч Л., Джонс Д. Биоматериалы, искусственные органы и инжиниринг тканей. М.: Техносфера; 2007.

[9] Штильман М.И. Полимеры медико-биологического назначе- ния. М.: Академкнига; 2006.

[10] Волова Т.Г., Севастьянов В.И., Шишацкая Е.И. Полиоксиал- каноаты - биоразрушаемые полимеры для медицины. Красноярск: Платина; 2006.

[11] Волова Т.Г., Некрасов Ю.П., Шишацкая Е.И. и др. Характери- стика изделий на основе полиоксиалканоатов - разрушаемых при- родных полиэфиров. Пластические массы 2003; 3: 6-8.

[12] Volova T.G., Shishatskaya E.I., Sevastianov V.I. et al. Results of biomedical investigations of PHB and PHB/PHV fibers. Biochemical Eng. J. 2003; 16: 125-33.

[13] Волова Т.Г., Шишацкая Е.И., Гордеев С.А. Характеристика ультратонких волокон, полученных электростатическим формова- нием термопластичного полиэфира [поли(гидроксибутирата/гидро- сивалерата)]. Перспективные материалы 2006; 3: 25-9.

[14] Шишацкая Е.И., Горева А. Микрочастицы из биорарушаемого полиоксибутирата в качестве матрикса для депонирования рубоми- цина. Перспективные материалы 2006; 4: 65-70.

[15] Шишацкая Е.И., Еремеев А.В., Гительзон И.И. и др. Иссле- дование цитотоксичности полиоксиалканоатов в культуре животных клеток. Доклады РАН 2000; 374: 561-4.

[16] Shishatskaya E.I., Volova T.G. A comparative investigation of biodegradable polyhydroxyalkanoate films as matrices for in vitro cell cultures. J. Mater. Sci. Mater. Med. 2004; 15: 915-23.

[17] Shishatskaya E.I., Chlusov I.A., Volova T.G. A hybrid PHAhydroxyapatite composite for biomedical application: production and investigation. J. Biomat. Sci. Polymer. Edn. 2006; 17: 481-З.

[18] Торговая марка «БИОПЛАСТОТАН». Регистрационное свиде- тельство № 315652 Федерального института патентной эксперти- зы. 2006 Фев 15.

[19] Севастьянов В.И., Егорова В.А., Немец Е.А. и др. Биодегра- дируемый биополимерный материал ЭластоПОБ™ для клеточной трансплантации. Перспективные материалы 2004; 3: 35-41.

[20] Tesema Y., Raghavan D., Stubbs J. Bone cell viability on collagen immobilizated poly(3- hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) membrane effect of surface chemistry. J. Appl. Polymer Sci. 2004; 93: 2445-53.

[21] Hu S.G., Jou C.H., Yang M.C. Protein adsorption, fibroblast activity and antibacterial properties of poly(3- hydroxybutyrate-co-3- hydroxyvalerate acid) grafted with chitosan and chitooligasaccharide after immobilized with hualuronic acid. Biomaterials 2003; 24: 2685-93.

[22] Grondahl L., Chandler-Temple A., Trau M. Polymeric grafting of acrylic axcid onto poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate): surface functionalization for tissue engineering application. Biomacromol. 2005; 6: 2197-203.

[23] Slabko V.V., Volova T.G., Shoshatskaya E.I. et al. Surface modification of bioresorbable polymer scaffolds by laser treatment. Biophysics. 2010; 55: 234-8.

[24] Qu X.H., Wu Q., Liang J., et al. Enchanced vascular-related cellular affinity on surface modified copolyester of 3-hydroxybutyrate and 3-hydroxyhexanoate (PHBHHx). Biomaterials 2005; 26: 6991-7001.

RIGHTS & PERMISSIONS

Eco-Vector