Radiation modified surfaces for biomedical applications
Panel
Chemistry 2
Department or equivalent
Institute of Isotopes, Hungarian Academy of Sciences
Participants
Hargittai, Péter Takács, Erzsébet Wojnárovits, László
Starting date
2002-01-01
Closing date
2006-12-31
Funding (in million HUF)
5.020
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
Olyan új polimer felületeket állítottunk elő, melyek megnövelt proteinadszorpciót és retenciót mutatnak, valamint sejttenyésztésre alkalmasak. A felületmódosítást gamma és elektron besugárzással, valamint levegő és argon plazmával való oxidációval végeztük. A felületeket pásztázó elektron- és atomerőmikroszkóppal (SEM és AFM) vizsgáltuk, az elemösszetételt XPS (röntgensugár fotoelektron slektroszkópia) segítségével határoztuk meg.
Az okszidált felszínekre hőmérsékletváltozásra érzékeny polimer gél réteget ojtottunk gamma sugárzással indítva az ojtást. Ily módon olyan felszínt állítottunk elő, mely testhőmérsékleten hidrofób, így kedvez a sejttapadásnak és szaporodásnak, viszont az ojtott polimer kritikus hőmérséklete alá hűtve a polimerláncok kitágulnak, vízzel telnek,és emiatt a sejtek könnyen elválnak a felszíntől. Evel az eljárással a sejtek, a jelenleg használatos eljárással ellentétben, enzím használata nélkűl, könnyebben és várhatóan sérülésmentesen leválaszthatók.
Az ojtásra használt monomer polimerizációját és térhálósítását, valamint a gél duzzadáskinetikáját is részletesen tanulmányoztuk.
Results in English
Polymer surfaces were prepared for enhanced protein adsorption and retention, as well as for cell culturing. The surface modification was done by gamma and electron irradiation and radiofrequency glow discharge treatment in air and argon. The surfaces were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM). The elemental composition was determined by using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).
The oxidized surfaces were used for radiation-grafting of thermoresponsive polymer/gel layer. In that way, the surface is hydrophobic at body temperature, which is suitable for cell attachment and growth. When cooled below the critical temperature of the grafted polymer, the polymer chains expand, are filled with water, and the cells can easily detach. In this way, the cells can be harvested without the use of an enzyme, therefore without much damage.
The kinetics of the polymerization and crosslinking of the grafted monomer as well as the gel swelling was also investigated in detail.
Safrany A, Wojnarovits L: Electron-beam initiated crosslinking of poly(N-isopropylacrylamide) in aqueous solution, Radiat Phys Chem 69:289-297, 2004
Safrany A, Wojnarovits L: First steps in radiation-induced hydrogel synthesis:radical formation and oligomerization in dilute aqueous N-isopropylacrylamide solutions, Radiat Phys Chem 67(6): 707-715, 2003
Safrany A: Radiation synthesized functional polymer supports with tailor-made properties for separation and purification, IAEA Research Coordinated Meeting, Budapest, 2003. június 2-6, 2003
Safrany A: Review of research work on radiation synthesized functional polymers in Hungary, AATN 2004, Buenos Aires, 2004. november 23-25, 2004
Ágnes Sáfrány, Barbara Beiler, Krisztina László and Frantisek Svec: Control of pore formation in macroporous polymers synthesized by single-step gamma-radiation-initiated polymerization and cross-linking, Polymer 46(9): 2862-2871, 2005
Gonter Katalin: Gyógyászatban használható polimer felületek módosítása sugárkémiai eljárással, Szakdolgozat, Pécsi Tudományegyetem, TTK, 2006
Safrany A: Macroporous gels with fast response prepared by e-beam crosslinking, NIMB 236(1-4):587-593, 2005
