Plazmatická úprava funkcionalizovaných PVA nanovláken za účelem zvýšení adheze, viability a proliferace mezenchymálních kmenových buněk.

Abstract

Elektrostatické zvlákňování je široce používaná technika přípravy konstruktů pro účely tkáňového inženýrství. Pomocí této techniky se dá zvláknit široké množství polymerů. Jedním z nich je i polyvinylalkohol (PVA), který má velmi dobré vlastnosti k uplatnění v tomto oboru. Je netoxický, mechanicky odolný a degradabilní a biokompatibilní. Vytvořená vlákna mají limitované použití kvůli přítomnosti postranních -OH skupin, které jsou příčinou rozpustnosti PVA ve vodě. Rozpustnost se dá upravit síťovacími technikami, avšak i přesto kvůli vysoké hydrofilitě na PVA adherují buňky jen velmi omezeně. V současné práci jsme se hydrofilitu rozhodli upravit použitím plazmatické modifikace. Úprava studeným plazmatem je ekonomický a poměrně jednoduchý způsob, jak upravit povrchové složení polymeru bez vedlejších účinků, které s sebou přináší konvenční chemické úpravy. Pomocí výboje a tvorby radikálů se nám podařilo deponovat uhlovodíky na PVA vrstvu a rapidním způsobem zvýšit hydrofobnost povrchu. Změna povrchové chemie měla poměrně malý vliv na vlákennou strukturu vzorku a morfologii jednotlivých vláken. Zvýšení hydrofobnosti zapříčinilo lepší adhezi mezenchymálních kmenových buněk na plazmaticky upravené PVA v porovnání s neupraveným PVA a velkou změnu v morfologii buněk. Tato změna naznačuje, že jsme PVA...

Electrospinning is widely used technique to produce nanoscale constructs for tissue engineering. This technique can be used to spin wide range of polymers. One of them is polyvinyl alcohol (PVA), which has very good properties for use in this field. PVA is nontoxic, has good mechanical strength and it's degradable and biocompatible. Electrospun PVA nanofibers have limitations because of their -OH side groups. These groups cause solubility of PVA in water. The solubility can be adjusted with crosslinking techniques, but PVA still remains very hydrophilic, which is causing low adhesion of cells. In recent research we decided to reduce the hydrophilicity of PVA using plasma modification. Polymer modification with cold plasma is an economic and quite simple process to change the surface chemistry without side effects that come with conventional chemical treatment. With radical, formed by discharge, we have deposited hydrocarbons on the PVA surface and we rapidly increased hydrophobicity of the polymer surface. The change of surface chemistry has only a little effect on the fiber morphology. The increase of hydrophobicity allowed better adhesion of mesenchymal stem cells on plasma modified PVA as compared to non-modified PVA and a huge change in cell morphology was observed. These changes suggest that we...