Ковалентная иммобилизация альбумина на поверхности медицинского поливинихлорида, модифицированного плазменно-иммерсионной ионной имплантацией
DOI:
https://doi.org/10.7242/2658-705X/2023.1.2Ключевые слова:
ионная имплантация, ковалентная иммобилизация, биосовместимость, поливинилхлоридАннотация
Данная работа демонстрирует влияние плазменно-иммерсионной ионной имплантации на адсорбционную активность медицинского поливинилхлорида для гемоконтейнеров по отношению к белку альбумину. Образцы поливинилхлорида подвергались обработке ионами энергией 20 кэВ дозой 1016 ион/см2. С помощью метода инфракрасной Фурье спектроскопии многократного нарушенного полного внутреннего отражения проанализированы изменения в молекулярной структуре после воздействия ионной обработки. Выполнен цикл физических экспериментов по нанесению и отмывке бычьего сывороточного альбумина на образцах необработанного и обработанного плазмой поливинилхлорида. Установлено, что белок ковалентно связывается с поверхностью поливинилхлорида, модифицированного методом плазменно иммерсионной ионной имплантации. На необработанном поливинилхлориде белок адсорбируется без установления ковалентной связи с поверхностью и полностью смывается буферным раствором с ионным детергентом. По
результатам предыдущих работ авторов об улучшении биосовместимости полимерных материалов, модифицированных методом ионной имплантации, предполагается, что ковалентное связывание белка в нативной конформации с поверхностью гемоконтейнера поспособствует сохранению в нем целостности клеток крови.
Библиографические ссылки
Hansen O.G. New developments in PVC // Medical device technology. – 2008. – Vol. 19. – № 6. – P. 17–19.
Balakrishnan B., Kumar D.S., Yoshida Y., Jayakrishnan A. Chemical modification of poly(vinyl chloride) resin using poly(ethylene glycol) to improve blood compatibility // Biomaterials. – 2005. – Vol. 26. – № 17. – P. 3495–3502. doi:10.1016/j.biomaterials.2004.09.032.
Zhang W., Chu P.K., Ji J. [et al.] Plasma surface modification of poly vinyl chloride for improvement of antibacterial properties // Biomaterials. – 2006. – Vol. 27. – № 1. – P. 44–51. doi:10.1016/j.biomaterials.2005.05.067.
Wong K., Sandlin R., Carey T. [et al.] The role of physical stabilization in Whole Blood Preservation // Scientific Reports. – 2016. – Vol. 6. – Article № 21023. https://doi.org/10.1038/srep21023.
Barshtein G., Arbell D., Livshits L., Gural A. Is it possible to reverse the storage-induced lesion of red blood cells // Frontiers in physiology. – 2018. – Vol. 9 914. doi: 10.3389/fphys.2018.00914.
Tsvetkova N.M., Torok Z., Satpathy G. [et al.] New technology for red blood cell preservation // Blood. – 2004. – Vol. 104. – № 11. – P. 2710. doi: https://doi.org/10.1182/blood.V104.11.2710.2710.
Gulliksson H., Meinke S., Ravizza A. [et al.] Storage of red blood cells in a novel polyolefin blood container: a pilot in vitro study. // Vox Sang. – 2017. – Vol. 112. – P. 33–39. https://doi.org/10.1111/vox.12472.
Волкова Л.В., Гришина Т.А. Влияние гемопластика различных производителей на продуктивную способность клеток млекопитающих // Биофармацевтический журнал. – 2019. – Т. 11. – № 2. – С. 11–15.
Агапов И.И. [и др.] Биосовместимые материалы / под ред. Севастьянова В.И., Кирпичникова М.П. – М.: МИА, 2011. – 537 с.
Anders A. [et al.] Handbook of Plasma Immersion Ion Implantation and Deposition Ed. by Andre Anders. – New York: John Wiley and Sons, 2000. – 760 p.
Ensinger W. Semiconductor processing by plasma immersion ion implantation // Materials science & engineering. A. – 1998. – Vol. 253. – № 1 – 2. – P. 258–268. https://doi.org/10.1016/S0921 -5093(98)00734-5.
Chudinov V.S., Shardakov I.N., Svistkov A.L., Kondyurin A.V. Polyurethane modified by plasma ion implantation // 10th International Conference on Nanomaterials - Research & Application. – Brno, Czech Republic, 2019. – P. 295–300.
Chudinov V., Kondyurina I., Terpugov V., Kondyurin A. Weakened foreign body response to medical polyureaurethane treated by plasma immersion ion implantation // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. – 2019. – Vol. 440. – P. 163–174. DOI: 10.1016/j.nimb.2018.12.026.
Kondyurin A., Bilek M. Ion Beam Treatment of Polymers. Application aspects from medicine to space. 2th ed. – Oxford: Elsevier, 2014. – 268 p.
Чудинов В.С., Кондюpина И.В., Шаpдаков И.Н., Cвиcтков А.Л., Оcоpгина И.В., Кондюpин А.В. Полиуретан для медицинского применения, модифицированный плазменно-ионной обработкой // Биофизика. – 2018. – Т. 63. – № 3. – С. 444–454.
Кондюрина И.В., Чудинов В.С., Терпугов В.Н., Кондюрин А.В. Химическая пришивка альбумина на поверхность полиуретанового имплантата, модифицированного ионным пучком // Медицинская техника. – 2018. – № 4. – С. 19–21.
Рэнби Б. Фотодеструкция, фотоокисление, фотостабилизация полимеров. Пер. с англ. В.Б. Иванова / под ред. Н.М. Эмануэля. – М.: Мир, 1978. – 675 с.
Kondyurin A., Nosworthy N.J., Bilek M.M.M. [et al.] Surface attachment of horseradish peroxidase to nylon modified by plasma-immersion ion implantation // Journal of Applied Polymer Science. – 2011. – Vol. 120. – № 5. – P. 2891–2903. https://doi.org/10.1002/app.33355.
Kondyurin A.V., Naseri P., Tilley J.M.R. [et al.] Mechanisms for Covalent Immobilization of Horseradish Peroxidase on Ion-Beam-Treated Polyethylene // Scientifica. – 2012. – Vol. 2012. – Article ID 126170. https://doi.org/10.6064/2012/126170.
Kondyurina I., Shardakov I., Nechitailo G. [et al.] Cell growing on ion implanted polytetrafluorethylene // Applied Surface Science. – 2014. – Vol. 314. – P. 670–678. doi: 10.1016/j.apsusc.2014.07.057.
Chudinov V.S., Shardakov I.N., Ivanov D.V. [et al.] Creation of functional cover for immobilization of biomolecules on polymer material // AIP Conference Proceedings. – 2020. – Vol. 2280. – Article ID 040012. https://doi.org/10.1063/5.0018044
