El riñón bioartificial utiliza membranas de silicio de alta eficiencia para la filtración de toxinas de la sangre. Para mejorar la biocompatibilidad, las membranas de silicio están recubiertas de finas películas de polímero biocompatible que resisten la deposición de proteínas que pueden conducir a bloqueo de los poros de filtración o la formación de coágulos de sangre. Si bien hay muchos materiales biocompatible adecuados para los dispositivos médicos de contacto con sangre, es importante que los materiales no bloqueen los poros o aumenten la resistencia a la filtración.
El equipo de proyecto renal investigó la viabilidad de utilizar películas muy finas de metacrilato de polysulfobetaine, un polímero zwitterión, como un revestimiento biocompatible para las membranas de silicio y recientemente publicó los hallazgos en la revista de aplicaciones de biomateriales.
REVISTA PUBMED:
Evaluación de hemocompatibilidad in vitro e in vivo de recubrimientos de polímeros de sulfobetaína ultrafinos para implantes a base de silicona.
Iqbal Z 1 , Kim S 1 , Moyer J 1 , Moses W 1 , Abada E 1 , Wright N 1 , Kim EJ 1 , Park J 1 , Fissell WH 2 , Roy S 1 .
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Resumen
Se desarrollaron membranas de nanoporos de silicio altamente uniformes para aplicaciones en órganos bioartificiales implantables. Para mejorar la hemocompatibilidad de la membrana de nanoporo de silicio se requiere un recubrimiento de superficie robusto, fácilmente escalable y sin ensuciamiento. Sin embargo, el recubrimiento debe ser ultrafino para evitar que los nanoporos se ocluyan. Recientemente, los polímeros de cepillo zwitteriónico han demostrado una incrustación significativamente menor en condiciones biológicas. En este estudio, exploramos el revestimiento de superficie de poli (metacrilato de sulfobetaína) (pSBMA) ultrafino en un espesor inferior a 5 nm. La permeabilidad hidráulica de la membrana se midió antes y después de la modificación de la superficie de las membranas de nanoporos de silicio, y se encontró que los poros son patentes y están de acuerdo con las mediciones del espesor del recubrimiento. La estabilidad del revestimiento se analizó con cizallamiento biológico y con flujo de sangre in vitro e in vivo. Tras la exposición a la cizalladura durante 24 h, los recubrimientos se caracterizaron mediante espectroscopía fotoelectrónica de rayos X, goniometría y elipsometría, y se encontró que sobrevivían a la cizalla biológica. Los experimentos de sangre in vitro con sangre humana fresca, así como implantes in vivo de 7 días y 26 días en un modelo porcino, demuestran una adhesión y activación plaquetarias mínimas con la modificación de la superficie pSBMA en comparación con el silicio no modificado expuesto in vitro a sangre humana fresca. Estos resultados demuestran que la modificación de superficie ultrafina de pSBMA es una opción viable para la aplicación en implantes en contacto con la sangre con características críticas a nanoescala.
PALABRAS CLAVE:
Sulfobetaína; compatibilidad con la sangre; sistemas micro electromecánicos; modificaciones superficiales no incrustantes; membrana de nanoporo de silicio; cepillo de polímero ultrafino; polímero zwitteriónico
