CZ306039B6 - Polymerní kartáče odolné proti depozici složek biologických médií, způsob jejich přípravy a jejich použití - Google Patents

Polymerní kartáče odolné proti depozici složek biologických médií, způsob jejich přípravy a jejich použití Download PDF

Info

Publication number
CZ306039B6
CZ306039B6 CZ2015-313A CZ2015313A CZ306039B6 CZ 306039 B6 CZ306039 B6 CZ 306039B6 CZ 2015313 A CZ2015313 A CZ 2015313A CZ 306039 B6 CZ306039 B6 CZ 306039B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
cbmaa
hpmaa
poly
polymer
substrate
Prior art date
Application number
CZ2015-313A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2015313A3 (cs
Inventor
Cesar Rodriguez-Emmenegger
František Surman
Eduard Brynda
Tomáš Riedel
Milan Houska
Hana Lísalová
Jiří Homola
Original Assignee
Ústav makromolekulární chemie AV ČR, v. v. i.
Ăšstav fotoniky a elektroniky AV ÄŚR, v. v. i.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ústav makromolekulární chemie AV ČR, v. v. i., Ăšstav fotoniky a elektroniky AV ÄŚR, v. v. i. filed Critical Ústav makromolekulární chemie AV ČR, v. v. i.
Priority to CZ2015-313A priority Critical patent/CZ2015313A3/cs
Priority to EP16727929.8A priority patent/EP3292161B1/en
Priority to CA2984965A priority patent/CA2984965A1/en
Priority to PCT/CZ2016/050011 priority patent/WO2016177354A2/en
Priority to US15/571,828 priority patent/US10626209B2/en
Publication of CZ306039B6 publication Critical patent/CZ306039B6/cs
Publication of CZ2015313A3 publication Critical patent/CZ2015313A3/cs

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F293/00—Macromolecular compounds obtained by polymerisation on to a macromolecule having groups capable of inducing the formation of new polymer chains bound exclusively at one or both ends of the starting macromolecule
    • C08F293/005—Macromolecular compounds obtained by polymerisation on to a macromolecule having groups capable of inducing the formation of new polymer chains bound exclusively at one or both ends of the starting macromolecule using free radical "living" or "controlled" polymerisation, e.g. using a complexing agent
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/28—Materials for coating prostheses
    • A61L27/34—Macromolecular materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L29/00—Materials for catheters, medical tubing, cannulae, or endoscopes or for coating catheters
    • A61L29/04—Macromolecular materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L29/00—Materials for catheters, medical tubing, cannulae, or endoscopes or for coating catheters
    • A61L29/08—Materials for coatings
    • A61L29/085—Macromolecular materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L29/00—Materials for catheters, medical tubing, cannulae, or endoscopes or for coating catheters
    • A61L29/14—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. lubricating compositions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/08—Materials for coatings
    • A61L31/10—Macromolecular materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/14—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L33/00—Antithrombogenic treatment of surgical articles, e.g. sutures, catheters, prostheses, or of articles for the manipulation or conditioning of blood; Materials for such treatment
    • A61L33/06—Use of macromolecular materials
    • A61L33/064—Use of macromolecular materials obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/52—Amides or imides
    • C08F220/54—Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
    • C08F220/56—Acrylamide; Methacrylamide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/52—Amides or imides
    • C08F220/54—Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
    • C08F220/58—Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide containing oxygen in addition to the carbonamido oxygen, e.g. N-methylolacrylamide, N-(meth)acryloylmorpholine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D153/00—Coating compositions based on block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D4/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D4/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
    • C09D4/06—Organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond in combination with a macromolecular compound other than an unsaturated polymer of groups C09D159/00 - C09D187/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6813—Hybridisation assays
    • C12Q1/6832—Enhancement of hybridisation reaction
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54393—Improving reaction conditions or stability, e.g. by coating or irradiation of surface, by reduction of non-specific binding, by promotion of specific binding
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/569—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for microorganisms, e.g. protozoa, bacteria, viruses
    • G01N33/56911—Bacteria
    • G01N33/56916—Enterobacteria, e.g. shigella, salmonella, klebsiella, serratia
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/569—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for microorganisms, e.g. protozoa, bacteria, viruses
    • G01N33/56983—Viruses
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2438/00—Living radical polymerisation
    • C08F2438/03—Use of a di- or tri-thiocarbonylthio compound, e.g. di- or tri-thioester, di- or tri-thiocarbamate, or a xanthate as chain transfer agent, e.g . Reversible Addition Fragmentation chain Transfer [RAFT] or Macromolecular Design via Interchange of Xanthates [MADIX]

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biophysics (AREA)

Abstract

Řešení poskytuje polymerní kartáč odolný proti depozici složek biologických médií obecného vzorce I M – R – poly(HPMAA-co-CBMAA) (I), kde M je substrát; R je zbytek iniciátoru; poly(HPMAA-co-CBMAA) je statistický kopolymer N-(2-hydroxypropyl)methakrylamidu s karboxybetainmethakrylamidem.

Description

Polymerní kartáče odolné proti depozici složek biologických médií, způsob jejich přípravy a jejich použití
Oblast techniky
Vynález se týká polymemích kartáčů, tedy povrchů, které v biologických médiích, jako jsou tělní tekutiny, média obsahující buňky, potraviny a média z biologických výrob a z biologického prostředí obecně, brání nespecifické tvorbě depozitů biologických látek, buněk a mikroorganismů a současně umožňují navázání bioaktivních prvků zprostředkujících specifickou interakci povrchu s cílovými složkami biologického prostředí.
Takové povrchy jsou důležité pro mnoho biotechnologických a lékařských aplikací, jako jsou biosenzory, membrány a částice pro separaci a akumulaci biologických látek a buněk, nosiče léčiv a diagnostické částice aplikované do krevního oběhu, materiály přicházející do kontaktu s krví a nosiče buněk pro tkáňové inženýrství.
Dosavadní stav techniky
Při styku prakticky všech běžných materiálů s biologickým prostředím dochází na jejich povrchu k depozici látek, tzv. „foulingu“, které obsahují hlavně proteiny a buněčné elementy. Tyto depozity mohou zhoršovat funkci materiálů a zařízení, která pracují v biologickém prostředí. Problém je zvláště kritický pro materiály používané v kontaktu s krevním sérem, plazmou nebo krví.
V současné době jsou považovány za nejvíce odolné (tzv. „antifouling“) povrchy připravené roubováním hydrofilních elektroneutrálních polymerů, jako jsou neionogenní poly(oligo(hydroxyethylenglykol)methakrylát) (polyHOEGMA), poly(2-hydroxyethylmethakrylát) (polyHEMA), poly(3-hydroxypropylmethakrylát) (polyHPMA) poly(N-(2-hydroxypropyl)methakrylamid) (polyHPMAA) a ionogenní zwitteriontové poly(karboxybetainmethakrylát) (polyCBMA) a poly(karboxybetainakrylamid) (polyCBAA), z povrchu substrátů pomocí povrchem iniciované radikálové polymerizace s přenosem atomu (ATRP). Postup spočívá v kovalentním navázání iniciátoru ATRP na povrch substrátu (M). Po přidání polymerizačního roztoku obsahujícího monomery rostou polymerní řetězce od upoutaného zbytku iniciátoru (R) postupným přidáváním monomemích jednotek, přičemž iniciační atom halogenu se vždy přenáší na konec rostoucího řetězce polymeru. Výsledkem postupu je kartáč polymemích řetězců, „polymer brush“, což je vrstva hustě uspořádaných polymemích řetězců připoutaných jedním koncem k povrchu substrátu znázorněná schématem M-R-polymemí řetězec. Při současném stavu techniky nelze u polymerních kartáčů roubovaných z povrchu určit délku jednotlivých řetězců ani hustotu kartáče. Proto bývá kartáč charakterizován pouze tloušťkou měřenou elipsometricky nebo AFM. I když všechny výše zmíněné polymerní kartáče potlačují depozici z modelových proteinových roztoků a snižují depozici z neředěné krevní plazmy pod 50 ng/cm2, jsou kartáče z polyHPMAA a zwitteriontové kartáče z polyCBMA a polyCBAA v současnosti jedinými „ultra-low fouling“ povrchy snižujícími depozici z plazmy pod 5 ng/cm2.
Pro připojení bioaktivních látek na neionogenní polymerní řetězce je využívána aktivace jejich bočních hydroxylových skupin, která však vede k tvorbě produktů, které do velké míry zhoršují antifouling vlastnosti kartáčů.
Elektroneutrální zwitteriontové boční skupiny polyCBMA a polyCBAA řetězců se skládají z karboxylového aniontu a aminového kationtu. Karboxylová skupina zwitteriontu se (obvykle pomocí EDC-NHS chemie) přemění na aktivní ester, který je následně využit pro kovalentní navázání bioaktivních prvků. U tohoto způsobu vazby se předpokládá, že přechodně vzniklý aktivní ester reaguje s aminoskupinou bioaktivní látky za vzniku amidické vazby a zbylý nezreagovaný aktivní ester se hydrolyzuje zpět na karboxylovou skupinu, nebo se může blokovat ami
- 1 CZ 306039 B6 noethanolem, ovšem za vzniku koncové hydroxylové skupiny a již nikoli regenerace karboxylové skupiny. Podstatným faktorem pro antifouling vlastnosti je vysoká hustota polymerních řetězců v kartáči, která brání složkám biologického média interagovat přímo s povrchem substrátu. Při vysoké hustotě řetězců polykarboxybetainů může být malými aktivačními činidly aktivována většina bočních skupin polymerních řetězců, avšak jen část z nich lokalizovaná u povrchu kartáče je dostupná pro reakci s objemnějšími bioaktivními látkami. Aktivace a připojení bioaktivních látek částečně zhoršuje „ultra-low fouling vlastnosti polyCBMA a polyCBAA kartáčů. Příprava a aktivace kartáčů z homopolymerů polyCBMA a polyCBAA jsou zahrnuty v dokumentu US 2014/0 370 567. Tento dokument mimo jiné popisuje antifouling povrchy připravené roubováním polyCBMA a polyCBAA homopolymerů z povrchu substrátu polymerizací ATRP nebo RAFT a blokové kopolymery, které obsahují první blok z homopolymerů polyCBMA nebo polyCBAA a druhý blok z hydrofobního polymeru, roubované z nebo na povrch substrátu. Dokument US 2013/0 244 249 popisuje postup používající dvoustupňovou ATRP, při níž se napřed na povrch naroubuje vrstva polymeru s vysokou hustotou řetězců a dobrými antifouling vlastnostmi. Na tuto vrstvuje naroubována druhá vrstva z polyCBMA nebo polyCBAA o nízké hustotě polymemích řetězců s reaktivními skupinami podél řetězce, které slouží k imobilizaci bioaktivních prvků. Výslovně uvedeným cílem tohoto postupu je zvýšení dostupnosti reaktivních skupin pro vazbu velkých molekul v druhé vrstvě, přičemž otázkou vedlejších reakcí a nežádoucích reakčních reziduí se nezabývá.
Podstata vynálezu
Podstata vynálezu spočívá v naroubování vrstvy poly(HPMAA-co-CBMAA) řetězců, tj. řetězců statistického kopolymeru N-(2-hydroxypropyl)methakrylamidu (HPMAA) s karboxybetainmethakrylamidem (CBMAA), z povrchu substrátu.
Předmětem vynálezu je tedy kartáč polymerních řetězců (polymerní kartáč, angl. „polymer brush“) statistického kopolymeru N-(2-hydroxypropyl)methakrylamidu (HPMAA) s karboxybetainmethakrylamidem (CBMAA) - poly(HPMAA-co-CBMAA) - jedním koncem navázaných na substrát (ang. „end-tethered“), mající strukturu I, který je odolný proti depozici složek biologických médií
M - R - polymer (I), kde
M je substrát, na jehož povrch lze kovalentně navázat iniciátory polymerizace;
R je zbytek iniciátoru, vybraného ze skupiny zahrnující iniciátory radikálové polymerizace s přenosem atomu ATRP, iniciátory živé radikálové polymerizace s přenosem jednotlivého elektronu SET-LRP, činidla pro polymerizací s reverzibilním adičně-fragmentačním přenosem RAFT;
-je kovalentní vazba;
jehož podstata spočívá v tom, že polymerem je poly(HPMAA-co-CBMAA), což je statistický kopolymer N-(2-hydroxypropyl)methakrylamidu s karboxybetainmethakrylamidem.
Obsah karboxybetainmethakrylamidu ve statistickém kopolymeru je s výhodou do 40 mol %, výhodněji 10 až 30 mol %. S výhodou je tloušťka vrstvy statistického kopolymeru poly(HPMAA-co-CBMAA) v kartáči 10 až 50 nm, měřeno elipsometricky nebo metodou AFM.
Biologickými médii jsou zejména míněny tělní tekutiny, jako je například krev, mozkomíšní mok, moč, sliny, ascitická tekutina, ale i další média biologického původu jako je například krev
-2CZ 306039 B6 ní plazma a sérum, buněčné lyzáty, tkáňové extrakty, buněčné suspenze, média z biologických výrob a potraviny.
Substrátem M je materiál, který je třeba pokrýt polymemí vrstvou propůjčující mu odolnost proti depozici složek biologických médií. Substrátem může být jakýkoliv materiál, na jehož povrch lze kovalentně navázat iniciátory polymerizace. Jsou to materiály obsahující reaktivní skupiny na povrchu nebo inertní materiály povlečené vrstvou dobře adherující k jejich povrchu a obsahující reaktivní skupiny pro navázání iniciátoru, typicky polydopamin připravený autopolymerizací na povrchu materiálu. Tvar, rozměry, morfologie a chemická povaha substrátu není rozhodující, může se jednat o planámí či různě tvarované objekty, trubice, vlákna, částice, membrány, mikročástice, nanočástice, porézní materiály, kovy, křemík, materiály na bázi křemičitanů či hlinitokřemičitanů (např. sklo), polymery, anorganické materiály, apod.
Skupina R je zbytek iniciátoru. Pro ukotvení řetězce kopolymeru je potřeba nejprve na substrát navázat iniciátor polymerizace. Vhodné iniciátory a vhodné typy polymerizace pro roubování z povrchu jsou odborníkovi v oboru známy, jedná se o iniciátory polymerizace ATRP (atom transfer radical polymerization), iniciátory polymerizace SET-LRP (single-electron transfer living radical polymerization) nebo RAFT (reversible addition fragmentation transfer polymerization) činidla. Způsob vazby, kterou se iniciátor váže k substrátu, závisí na tom, o jaký substrát a jaký iniciátor se jedná, ale její určení, stejně jako určení vhodného iniciátoru pro každý substrát, je plně v rozsahu znalostí a schopností odborníka v oboru, bez potřeby vynaložení dalšího inventivního úsilí.
Vhodné způsoby polymerizace, např. ATRP polymerizace, SET-LRP polymerizace, RAFT polymerizace, jejich použití pro jednotlivé typy substrátů, odpovídající iniciátory a odpovídající vazebné skupiny pro kombinace iniciátoru a substrátu jsou známy z literatury. Jako příklady kombinací iniciátorů vhodných pro substráty lze uvést 1 l-(trichlorsilyl)undecyl-2-bromo-2-methylpropanoát na sklo a křemík pokrytý oxidem, nebo ro-merkaptoundecyl bromisobutyrát na zlato, nebo iniciátor navázaný na povrchu substrátu obsahujícím karboxylové skupiny, který se připraví inkubací s roztokem kyseliny α-bromisomáselné, NHS a EDC, nebo 2-brom-2-methylpropanoyl bromid jako iniciátor pro substrát obsahující na povrchu amino nebo hydroxylové skupiny, což je i případ vrstvy polydopaminu.
Novost předkládaného vynálezu spočívá v polymemím kartáči obsahujícím řetězce statistického kopolymeru poly(HPMAA-co-CBMAA) naroubované z povrchu substrátu s použitím iniciátorů a povrchem iniciovaných polymerací. Použití CBMAA monomeru pro polymemí kartáče dosud nebylo známo. Tento monomer je vhodný pro kopolymeraci s HPMAA, jejímž výsledkem je kartáč obsahující řetězce statistického kopolymeru poly(HPMAA-co-CBMAA).
O statistickém charakteru polymerizace připravených kopolymeru svědčí molámí poměr koncentrací monomemích jednotek HPMAA a CBMAA v připravených kopolymerech, který se shoduje poměrem monomerů HPMAA a CBMAA v polymeračním roztoku. Uvedeným postupem je tedy možné vložit mezi málo reaktivní monomemí jednotky HPMAA zvolenou koncentraci statisticky dispergovaných zwitteriontových jednotek CBMAA, jejichž karboxylové skupiny lze aktivovat pro kovalentní navázání bioaktivních prvků. Použité komonomery HPMAA a CBMAA mají stejnou polymerizovatelnou funkční skupinu. Po adici jednoho nebo druhého monomeru na rostoucí polymemí řetězec, typ růstového centra zůstává zachován a oba monomery se dále adují se stejnou pravděpodobností. Výsledkem je statistické zabudování strukturních jednotek monomeru v kopolymeru.
Použití statistického kopolymeru poly(HPMAA-co-CBMAA) v polymemím kartáči namísto dosud použitých polykarboxybetainů umožňuje zabudování předem stanoveného počtu reaktivních CBMAA monomemích jednotek, které lze použít pro navázání biologicky aktivních látek do pasivního HPMAA polymemího řetězce. Při vysoké hustotě řetězců polykarboxybetainů je přítomno velké množství karboxylových skupin, které mohou být dostupné pro malá aktivační
-3 CZ 306039 B6 činidla, jako jsou EDC (l-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-karbodiimid) a NHS (N-hydroxysukcinimid), avšak jen malá část aktivovaných skupin může být dostupná pro navázání velkých biologicky aktivních látek. Měřením infračervených spekter polyCBMAA homopolymerů a kopolymeru poly(HPMAA-co-CBMAA) jsme zjistili, že po reakci významně a nevratně klesá koncentrace ionizovaných karboxylových skupin (intenzita pásu valenční vibrace C=O při 1607 cm '), čímž se narušuje elektroneutrální charakter povrchu, který je pro nonfouling vlastnosti zásadní. Přítomnost kladného náboje po EDC-NHS aktivaci poly(HPMAA-co-CBMAA) kartáče jsme potvrdili adsorpcí polyaniontu dextransulfátu (DS) měřenou SPR. Nulová adsorpce DS při kontaktu neaktivovaného poly(HPMAA-co-CBMAA) kartáče s roztokem DS ukázala, že kartáč je elektroneutrální. Vzrůst odezvy po EDC-NHS aktivaci byl způsoben elektrostatickou adsorpcí DS na kladně nabitý kartáč, ve kterém byly karboxylové anionty zwiteriontových skupin přeměněny na elektroneutrální produkty. Iontová síla, pH a složení roztoků, se kterými byl aktivovaný kartáč inkubován nebo reakce aktivních esterů s etanolaminem neměla vliv na následnou adsorpcí DS. Oproti dosavadní hypotéze, předpokládající regeneraci karboxylových aniontů spontánní hydrolýzou aktivních esterů, zůstával kartáč kladně nabitý. Nevhodně vysoká koncentrace zreagovaných karboxylových skupin je tedy kritická. Ve srovnání s dosud používanými homopolymery, použití poly(HPMAA-co-CBMAA) kopolymeru, ve kterém lze regulovat koncentraci CBMAA monomerních jednotek, snižuje vliv aktivace kartáče na zhoršení antifouling vlastností. Plné zachování antifouling vlastností poly(HPMAA) kartáče po reakci s EDC-NHS svědčí o tom, že HPMAA monomemí jednotky nemají vliv na zhoršení antifouling vlastnosti poly(HPMAA-co-CBMAA) kartáče po EDC-NHS aktivaci.
Poly(HPMAA-co-CBMAA) kartáče mají vynikající antifouling vlastnosti v biologických médiích, které jsou srovnatelné s vlastnostmi známých kartáčů z homopolymerů polyCBMA a polyCBAA, umožňují vazbu dostatečného množství bioaktivních bioreceptorů na aktivované karboxyly CBMAA jednotek, avšak na rozdíl od polyCBMA a polyCBAA, vazba biologicky aktivních látek s použitím EDC-NHS chemie nevede k výraznému zhoršení nonfouling vlastností. Optimální složení kopolymeru z hlediska udržení nonfouling vlastností a kapacity pro vazbu proteinů je 85 mol % HPMAA a 15 mol % CBMAA.
Polymemí kartáč lze připravit tak, že se na povrch substrátu kovalentně naváže prostřednictvím vazebné skupiny iniciátor polymerizace, a následně se iniciuje růst polymemích řetězců statistického kopolymeru N-(2-hydroxypropyl)methakrylamidu s karboxybetainmethakrylamidem z roztoku obsahujícího směs monomerů N-(2-hydroxypropylmethakrylamidu a karboxybetainmethakrylamidu z iniciátoru. Karboxylové skupiny zwitteriontových jednotek CBMAA v kartáči pak lze aktivovat pro kovalentní navázání bioaktivních látek. V jednom výhodném provedení se polymerizační roztok připravuje ve vodě s přídavkem ethanolu nebo methanolu.
Kopolymer poly(HPMAA-co-CBMAA) lze použít jako součást polymemího kartáče pro pasivaci povrchu substrátu, tedy pro zabránění depozice složek biologických médií, například molekul nebo buněk, na povrchu substrátu, a/nebo proti aktivaci koagulace krve. Toto použití zahrnuje například úpravy povrchů částí zařízení a materiálů, na kterých dochází k nežádoucí depozici při kontaktu s biologickými tekutinami nebo ke koagulaci krve, například tedy antitrombotické úpravy.
V dalším provedení lze polymemí kartáče použít pro selektivní vazbu analytů, kdy se na karboxylové skupiny CBMAA kovalentně naváže biologicky aktivní látka selektivně interagující s cílovým analytem. Biologicky aktivními látkami mohou být například - proteiny, peptidy, nukleové kyseliny, oligonukleotidy a další ligandy (organické či anorganické), aniž by v důsledku vazby docházelo k podstatnému zhoršení odolnosti proti depozici biologického materiálu na tyto povrchy. Substrátem pak může být například senzor, resp. povrch senzoru, v biosenzoru, nebo sorbent. Selektivní vazba analytů může být prováděna za účelem jejich detekce, kvantifikace nebo izolace ze směsi.
-4CZ 306039 B6
Předkládaný vynález dále zahrnuje biosenzory pro přímou detekci analytů nebo vícestupňovou detekci s použitím přidaných reagentů, jako jsou SPR senzory nebo fluorescenční senzory, které obsahují polymemí kartáč podle vynálezu. Substrátem je pak typicky povrch senzoru.
Předkládaný vynález dále zahrnuje membrány obsahující polymemí kartáč podle vynálezu. Substrátem je pak typicky membrána, vrstva polymemích řetězců je naroubována na povrch membrány. Je-li membrána porézní, je vrstva polymemích řetězců naroubována na povrchu pórů.
Vynález umožňuje univerzální modifikaci různých substrátů obsahujících reaktivní skupiny pro navázání iniciátorů polymerizace. Na povrch inertních substrátů, na které nelze iniciátory polymerizací přímo navázat je možné deponovat kotvicí mezi vrstvu, na příklad polydopaminu, která obsahuje reaktivní skupiny pro navázání iniciátorů.
Objasnění výkresů
Obr. 1 znázorňuje jako příklad polymemího kartáče statistický kopolymer poly(HPMAA-coCBMAA) naroubovaný z povrchu zlatého substrátu, R je zbytek ATRP iniciátoru íu-merkaptoundecylbromoisobutyrátu kovalentně navázaný na zlatý povrch, m je počet monomemích jednotek HPMA a n je počet monomemích jednotek CBMAA statisticky distribuovaných v kopolymeru, to je počet všech monomemích jednotek v polymemím řetězci. Obr. 2 znázorňuje závislost povrchové koncentrace CBMAA monomemích jednotek v kopolymeru poly(HPMAA-coCBMAA) na koncentraci CBMAA monomeru v polymerizačním roztoku obsahujícím směs HPMAA a CBMAA monomerů. Kopolymer byl na zlatém povrchu SPR čipu připraven ATR polymerací podle příkladu 1 z polymerizačních roztoků obsahujících různé koncentrace monomerů.
Obr. 3 znázorňuje úbytek koncentrace ionizovaných karboxylových skupin (intenzita pásu valenční vibrace C=O při 1607 cm ') v polyCBMAA kartáči připraveném na SPR čipu po EDCNHS aktivaci měřený FTIR GASR spektroskopií (příklad 12). (1) polyCBMAA; (2) polyCBMAA, aktivace EDC-NHS (12 min); (3) polyCBMAA, aktivace EDC-NHS (12 min), PBS (60 min); (4) polyCBMAA, aktivace EDC-NHS (12 min), PBS (60 min), ethanolamin 60 min, voda 10 min.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Příprava polymemího kartáče na zlatě
Skleněná destička napařená zlatém byla opláchnuta ethanolem a vodou a dočištěna 20 min v UV ozonolyzátoru. Destička byla ponořena do 0,1 M roztoku iniciátoru ru-merkaptoundecyl bromoisobutyrátu v ethanolu na 24 hodin bez přístupu světla. Do Schlenkovy ampule obsahující CuCl (35 mg), CuCE (10,5 mg) a Me4Cyclam (121 mg) bylo přidáno 7 ml odplyněného methanolu a katalytická směs byla míchána do úplného rozpuštění. Ve druhé Schlenkově ampuli bylo za chlazení ledem rozpuštěno 3,1 g násady CBMAA (15 mol %) a HPMAA (85 mol %) ve 12 ml odplyněné vody a 5 ml ethanolu. Po rozpuštění byl do ampule přidán pod argonem katalytický roztok. Homogenní polymerační směs byla nadávkována pod argonem do druhé Schlenkovy ampule s vloženou destičkou pokrytou iniciátorem a směs byla polymerována 120 min při 30 °C. Potom byla destička opláchnuta vodou. Stejný postup byl použit také pro přípravu povrchových vrstev polymerizací z násady o složení 7 mol % CBMAA/93 mol % HPMAA a 30 mol % CBMAA/70 mol % HPMAA. Složení kopolymeru v povrchové vrstvě stanovené FTIR-GASR spektroskopií je v celém rozsahu stejné jako složení násady (viz obr. 2) a jedná se tedy o statis
-5CZ 306039 B6 tickou kopolymerizaci. Tloušťka povrchové polymemí vrstvy stanovená elipsometricky byla 30 nm.
Příklad 2
Příprava polymemího kartáče na skle
Skleněná destička byla opláchnuta ethanolem a vodou a dočištěna 20 min v UV ozonolyzátoru. Destička byla ponořena na 3 hodiny do 1 mM roztoku iniciátoru 1 l-(trichlorsilyl)undecyl-2bromo-2-methylpropanoátu v suchém toluenu. Potom byla destička opláchnuta toluenem, acetonem, ethanolem a vodou a osušena. Do Schlenkovy ampule obsahující CuCl (35 mg), CuCl2 (10,5 mg) a Me4Cyclam (121 mg) bylo přidáno 7 ml odplyněného methanolu a katalytická směs byla míchána do úplného rozpuštění. Ve druhé Schlenkově ampuli bylo za chlazení ledem rozpuštěno 2,9 g násady CBMAA (7 mol %) a HPMAA (93 mol %) ve 12 ml odplyněné vody a 5 ml ethanolu. Po rozpuštění byl do ampule přidán pod argonem katalytický roztok. Homogenní polymerační směs byla nadávkována pod argonem do druhé Schlenkovy ampule s vloženou destičkou pokrytou iniciátorem a směs byla polymerována 120 minut při 30 °C. Potom byla destička opláchnuta vodou. Tloušťka polymemí povrchové vrstvy byla 33 nm.
Příklad 3
Příprava polymerního kartáče na nanočásticích (NC) z s-polykaprolaktonu (PKL)
Roztok kyseliny α-brom isomáselné, 0,15 M, N-hydroxysukcinimidu (NHS), 0,05 M, a EDC, 0,2 M, ve vodě byl ponechán 7 min při 25 °C a potom převeden do suspenze nanočástic (průměr 150 nm, 5,5 x 109/ml) a suspenze byla míchána přes noc. Potom byla suspenze dialyzována 12 hodin při pokojové teplotě přes membránu Spectra/Pore® (6 000 až 8 000 Da). Roztok CuBr2 (8,1 mg), 2,2'-dipyridylu (145 mg) a 5,7 g násady CBMAA (15 mol %) a HPMAA (85 mol %) v 10 ml vody byl odplyněn probubláváním argonem 1 hodinu. Potom byl pod argonem přidán CuCl (37 mg) a roztok probubláván argonem dalších 30 min. Tento roztok byl přidán do 5 ml suspenze nanočástic s navázaným iniciátorem a systém byl polymerizován pod argonem při 30 °C. Distribuce velikosti nanočástic před a po modifikaci byla stanovena metodou kvazielastického rozptylu. Tloušťku polymemího kartáče bylo možné regulovat dobou trvání polymerizace 30 až 150 min v rozmezí 20 až 200 nm. Pokrytí nanočástic kartáčem poly(HPMAA-coCBMAA/15 mol %) zamezilo agregaci nanočástic při inkubaci s neředěnou krevní plazmou.
Příklad 4
Příprava polymemího kartáče na křemíku s kotvicí mezivrstvou polydopaminu (PDA)
Křemíková destička byla očištěna sonikací v methanolu a vodě, ponořena na 10 min do směsi 25% amoniaku, 30% peroxidu vodíku a vody (1:1:5, v/v/v) ohřátého na 70 °C. Potom byla opláchnuta vodou a ethanolem, usušena a čištěna 2 hodiny v UV ozonolyzátoru. Potom byla destička vložena do otevřené Petriho misky s roztokem 2 mg dopamin hydrochloridu/ml vzduchem nasyceného 10 mM Tris-HCl pufru, pH 8,5, za mírného míchání. Po 3 hodinách byla destička opláchnuta vodou, sonikována ve vodě 15 minut a osušena. Destička s vrstvou PDA (13 nm) byla ponořena do roztoku 0,24 M triethylaminu při 0 °C a umístěna do třepačky a přidán roztok 2brom-2-methylpropanoyl bromidu (0,24 M / 10 ml tetrahydrofuran, 0 °C). Po 3 minutách byla destička vyjmuta a opláchnuta postupně tetrahydrofuranem, ethanolem a vodou a usušena. Do Schlenkovy ampule obsahující CuBr (57,3 mg), CuBr2 (17,7 mg) a Me4Cyclam (122,7 mg) byl pod argonem převeden odplyněný ethanol (30 ml). Modrý roztok tohoto katalyzátoru byl převeden do druhé Schlenkovy ampule obsahující (4,5 g) CBMAA (15 mol %) a HPMAA
-6CZ 306039 B6 (85 mol %). Polymerizační roztok byl převeden do reaktoru obsahujícího křemíkovou destičku s kotvicí vrstvou polydopaminu a ponechán polymerizovat 2 hodiny při 30 °C. Potom byly vzorky opláchnuty ethanolem a vodou. Přítomnost polymemího kartáče poly(HPMAA-coCBMAA/15 mol %) byla kontrolována FTIR- IRRAS spektroskopií a tloušťka vrstvy stanovená elipsometricky byla 20 nm.
Příklad 5
Antitrombogenní vlastnosti polymemího kartáče
Na povrch připravený podle příkladu 2 s kopolymerem poly(HPMAA-co-CBMAA/15 mol %) byla nanesena citrátová krevní plazma od zdravého dárce smíchaná s 1M roztokem CaCl2 ve vodě. Měřena byla turbidita při 405 nm. V porovnání s neupraveným sklem došlo k osminásobnému prodloužení rekalcifíkačního času (40 min vs. 5 min). Trombogenita tohoto povrchu byla dále posouzena sledováním kinetiky polymerizace plné krve. Plná krev od zdravého dárce odebraná do citrátu byla smíchána s 1M roztokem CaCl2 ve vodě (výsledná koncentrace 0,02 M) a ihned nanesena na povrch vzorku (100 μΐ). V časových intervalech 5, 15 a 30 minut byla koagulace krve zastavena přídavkem 3 ml destilované vody. Po 5 minutách bylo odebráno 200 μΐ vzorku a množství uvolněného hemoglobinu z erytrocytů nezachycených v krevní sraženině bylo stanoveno absorbancí při vlnové délce 540 nm pomocí spektrometru. Velikost krevní sraženiny je nepřímo úměrná hodnotě absorbance. Zatímco u povrchu připraveného dle příkladu 2 nedocházelo k výraznému poklesu hladiny hemoglobinu ani po 30 minutách, u neupraveného skleněného povrchu došlo k poklesu již po 5 minutách a ve třicáté minutě bylo více než 85 % erytrocytů zachyceno v krevní sraženině.
Příklad 6
Vazba detekčních ligandů na polymemí kartáč
Na substráty s vrstvou poly(HPMAA-co-CBMAA) připravené podle příkladu 1, polyHPMAA a polyCBMAA byly metodou EDC-NHS navázány následující ligandy: protilátka (anti-E.coli), streptavidin a amino-modifikované oligonukleotidy (11-mer). SPR čipy pokryté polymemím kartáčem byly opláchnuty vodou, 10% kyselinou octovou, vodou, usušeny ofouknutím dusíkem a vloženy do SPR senzoru. Přidán roztok NHS, 0,1 M a EDC, 0,5 M, 50 mM, ve vodě a ponecháno reagovat 20 min. Roztok byl vyměněn za borátový pufr, 10 mM, pH 8,5, 15 min. K jednotlivým aktivovaným čipům byl přidán roztok ligandu v borátovém pufru (50 pg anti-E.coli/ml, 100 pg streptavidin/ml, oligonukleotidová sonda, 4 pM). Funkcionalizované povrchy byly regenerovány postupným propláchnutím borátovým pufrem (lOmM, pH 8,5, 50 min) obsahujícím 150 mM NaCl a 10 mM imidazolu, NaOH (2 mM, 3 min) a ethanolaminem (1 M, 5 min). Nakonec byl čip opláchnut vodou a odečteno množství imobilizovaného ligandu.
-7 CZ 306039 B6
Tabulka 1 - Množství vázané protilátky anti-E.coli, streptavidinu a amino-modifikované oligonukleotidové sondy na poly(HPMAA-co-CBMAA), polyHPMAA a polyCBMAA
Polymerní kartáč Navázaný ligand [ng/cm2J
Anti-E.coli Streptavidin ON-sonda
polyCBAA* 153.2. 136.8 30.9
polyHPMAA 0.0 0.0 N/A
Poly(HPMAA-co-CBMAA/7 mol %) 20.6 N/A 2.9
Poly(HPMAA-co-CBMAA/15 mol %) 200.1 30.1 18.6
Poly(HPMAA-co-CBMAA/30 mol %) 362.2 60.8 30.6
PolyCBMAA 450.8 242.0 31.5
* Dodaný z University of Washington, Seattle, USA
Tabulka 1 dokládá, že i při snížení koncentrace CBMAA v kopolymeru na 15 mol % lze na povrch navázat dostatečné množství ligandu.
Příklad 7
Vazba povrchového antigenu viru hepatitis B (HBsAg) na polymerní kartáč
Poly(HPMAA-co-CBMAA/15 mol %) na SPR čipu připravený podle příkladu 1 byl aktivován 10 minut vodným roztokem EDC; 0,2M a NHS, 0,05M. Potom byl povrch opláchnut krátce acetátovým pufrem (10 mM; pH 5) a HEPES pufrem (lOmM; pH 7,5) a přidán roztok o koncentraci 25 pg HBsAg/ml HEPES. Směs byla nechána reagovat 10 minut a potom byla destička převedena do PBS pufru. Takto připravený SPR biosenzor byl použit pro přímou detekci protilátek proti viru hepatitidy B v sérech pacientů zředěných PBS na 10 %. Výsledkem bylo rozlišení pozitivních a negativních sér pacientů a určení relativního titru protilátek proti viru hepatitidy B.
Fluorescenční biosenzor s navázaným HBsAg připravený stejným postupem byl použit v biosenzoru založeném na SPR zesílené fluorescenci. Myší monoklonální protilátky proti viru hepatitidy B v PBS metodou SPR kombinovanou s povrchově zesílenou fluorescencí po reakci s fluorescenčně značenou sekundární protilátkou. Meze detekce této metody dosáhla na tomto modelovém příkladu 10 pM.
Příklad 8
Odolnost polymemího kartáče proti nespecifické depozici z krevní plazmy a potravin před a po navázání ligandu
Byly testovány antifouling vlastnosti kartáčů připravených podle příkladu 1 na SPR čipu. Kartáče poly(HPMAA-co-CBMAA) o obsahu CBMAA 7 mol %, 15 mol % a 30 mol % byly porovnány s dalšími antifouling kartáči uvedenými v tabulkách 1 a 2 (tloušťka pokrytí SPR čipu v suchém stavu byla ca 25 nm) před a po funkcionalizaci modelovým ligandem anti-E.coli metodou EDCNHS podle příkladu 6 (na polyHPMAA se ligand touto metodou neváže, na poly(HPMAA-coCBMAA/7 mol %) lze navázat pouze 20 ng/cm2, na ostatní povrchy bylo navázáno 250 až 350 ng anti-E.coli/cm2, viz tabulka 1). Podmínky povrchové funkcionalizace včetně aktivace byly voleny tak, aby bylo dosaženo nejefektivnější kombinace funkcionalizace a anifoulingu. SPR čipy
-8CZ 306039 B6 byly vystaveny působení neředěné citrátové krevní plazmy a neředěných extraktů uvedených potravin po dobu 10 min při 25 °C.
Tabulka 2 - Fouling z neředěné krevní plazmy a neředěných potravinových extraktů. A -nemodifikované povrchy; B - povrchy funkcionalizované anti-E.coIi.
A. Nefunkcionalizované povrchy 111 2------------------------------------------ Fouling [ng/cm ]
Krevní plasma Mléko Špenát Okurka Hambu rger Salát
PolyCBAA* 6,8 0,0 4,8 0,0 0,0 0,0
PolyHPMAA 0,0 0,0 0,0 0,0 N/A 0,0
Póly (HPMAA-co-CBMAA/ 7 mol%) 0,0 0,0 0,0 0,0 N/A 0,0
Poly(HPMAA-co-CBMAA/ 15 mol%) 2,9 0,0 0,5 0,3 0,0 0,2
Poly(HPMAA-co-CBMAA/ 30 mol%) 10,0 0,6 1,2 1,4 0,0 1,4
PolyCBMAA 11,1 27,9 2,7 2,1 N/A 2,4
B. Funkcionalizované povrchy Fouling [ng/cm2]
Krevní plasma Mléko Špenát Okurka Hambu rger Salát
PolyCBAA* 20,2 8,0 62,9 8,1 2,2 4,3
PolyHPMAA 0,0 0,0 0,0 0,0 N/A 0,0
Póly (HPMAA-co-CBMAA/ 7 mol%) 2,6 0,0 N/A 0,0 N/A 0,0
Poly(HPMAA-co-CBMAA/ 15 mol%) 8,5 1,7 3,4 0,0 0,0 0,0
Poly(HPMAA-co-CBMAA/ 30 mol %) 16,2 6,8 4,2 2,8 N/A 3,5
PolyCBMAA 25,4 30,5 12,2 3,4 N/A 4,9
* Dodaný z University of Washington, Seattle, USA.
Tabulka 2 dokládá, že vynikající antifouling polyHPMAA není při vystavení podmínkám funkcionalizační reakce ovlivněn a ve všech médiích zůstává pod mezí detekce metody SPR (0,3 ng/cm2). Tím se potvrzuje, že zhoršení antifoulingu při funkcionalizaci je způsobeno změnami CBMAA. V souladu s tím se při stoupajícím obsahu CBMAA v kopolymeru s HPMAA anti15 fouling zhoršuje. Kopolymer s obsahem 15 mol % CBMAA má však při stupni funkcionalizace srovnatelném s polyCBMAA podstatně (násobně) nižší antifouling, přičemž pro některé potravinové extrakty zůstává fouling pod mezí detekce.
-9CZ 306039 B6
Příklad 9
SPR detekce patogenních bakterií v potravinových vzorcích
Patogenní bakterie E.coli O157:H7 (deaktivované tepelným šokem) v roztoku pufru a 100% extraktu z hamburgeru a listového salátu byly detekovány pomocí SPR čtyřkanálového senzoru. SPR čip pokrytý poly(HPMAA-co-CBMAA/15 mol %) připravený podle příkladu 1 byl funkcionalizován protilátkami (kanál 1 až 3:anti-Ecoli, kanál 4: anti-Salm) podle příkladu 6. Množství imobilizovaných protilátek na povrchu bylo -244 ng/cm2 v případě anti-E.coli (kanál 1 až 3), -204 ng/cm2 v případě referenčního kanálu s imobilizovanou protilátkou k Salmonele spp., anti-Salm (kanál 4). Detekce bakterií byla provedena ve třech krocích. V kroku I byly bakterie E.coli Ο157.ΕΓ7 v koncentraci 1,5xl07cfu/ml detekovány v pufru PBS (kanál 1), extraktu z hamburgeru (kanál 2), extraktu z listového salátu (kanály 3 a 4). Povrch senzoru byl v kontaktu s těmito roztoky po dobu 10 minut při průtoku 30 μΐ/min, poté byl omyt pufrem PBS po dobu 10ti minut. V kroku II byla injektována sekundární biotinylovaná protilátka k E.coli (15 minut, 5 pg/ml) do všech kanálů pro potvrzení specifity vazby bakterií na imobilizované protilátky. V kroku III byl injektován streptavidin (100 pg/ml, 15 minut) pro zesílení odezvy senzoru. Výsledky detekce v posunu rezonanční vlnové délky (nm) pro každý krok zvlášť jsou zobrazeny v tabulce 3. Výsledky ukazují minimální vliv matrice na detekci bakterií a vysokou specifitu vazby detekovaných látek k zachyceným receptorům.
Tabulka 3 - Odezvy senzoru (posun rezonanční vlnové délky v nm) při detekci E.coli O157:H7 na poly(HPMAA-co-CBMAA/15%) v krocích I, II. a III. Kanály 1 až 3 (měřicí) byly funkcionalizovány anti-E.coli, kanál 4 referenční anti-Salm.
Kroky detekce Odezva SPR senzoru [nm]
Kanál 1anti-E.coli / detekce v PBS Kanál 2 - anti-E.coli / detekce v extraktu z hamburgeru Kanál 3 - antiE.coli / detekce v extraktu z listového salátu Kanál 4 (ref.)- antiSalm / detekce vPBS
I. Přímá detekce E.coli O157.H7 0,8 1,1 0,9 0,0
II. Detekce biotinované protilátky antiEcoli 5,5 5,6 6,3 0,0
III. Detekce streptavidinu 11,1 11,5 12,0 0,1
Příklad 10
SPR detekce microRNA
SPR čipy s poly(HPMAA-co-CBMAA/15 mol %) (tloušťka vrstvy ca. 40 nm v hydratovaném stavu) připravené podle příkladu 1 byly funkcionalizovány amino-modifikovanými oligonukleotidovými sondami pomocí optimalizované EDC-NHS chemie podle příkladu 6 (sonda - NdmiR122, sekvence 5'-Am-MC12 - CA AAC ACC ATT G-3', 4 μΜ v 10 mM boratovém pufru, pH
- 10CZ 306039 B6
8,0, 30 min, průtok 7,5 μΙ/min, 25 °C). Po funkcionalizaci senzoru byla detekována mikroRNA (miR-122) specificky s odezvou senzoru ~0,6 nm (100 nM, 15 minut, 30 μΐ/min, 15 °C). I po čtyřech měřicích / regeneračních cyklech senzoru, kdy byly pomocí injektovaného roztoku NaOH (6 mM, 5 minut, 30 μΐ/min) odmyty hybridizované miRNA molekuly z povrchu senzoru a poté opětovně injektovány, zůstala velikost odezvy senzoru na detekované oligonukleotidy bez výraznější změny.
Příklad 11
SPR detekce DNA oligonukleotidů
SPR chipy s poIy(HPMAA-co-CBMAA/l 5 mol %) a polyCBAA připravené podle příkladu 1 (tloušťka vrstvy ca. 40 nm v hydratovaném stavu) byly funkcionalizovány streptavidinem pomocí EDC-NHS chemie podle příkladu 6 optimalizované pro každý typ povrchu (50 pg/ml streptavidinu v ÍOmM borátovém pufru, pH 8,0, 20 min, průtok 20 μΐ/min, 25 °C). Biotinylované oligonukleotidové sondy s komplementární (měřicí kanál) a nekomplementámí sekvencí (referenční kanál) byly navázány pomocí interakce streptavidin-biotin na povrch senzoru (200 nM, PBS, 15 minut, 20 μΐ/min, 25 °C). Detekované oligonukleotidy byly poté injektovány přes měřicí a referenční kanál (200 nM, PBS, 15 min, 30 μΐ/min, 25 °C). Počet molekul sond na jednu molekulu streptavidinu byl stanoven na průměrnou hodnotu 3,1 pro povrch s poly(HPMAA-coCBMAA/15 mol %) a 3,2 pro polyCBAA. Počet molekul detekovaného oligonukleotidů na sondu byl v průměru 0,9 pro poly(HPMAA-co-CBMAA/15 mol %) a 0,8 pro polyCBAA. Na obou typech polymemích kartáčů bylo tudíž dosaženo srovnatelné efektivity zachycení cílových molekul.
Příklad 12
Porušení elektroneutrality CBMAA zwitteriontových bočních skupin kartáčů EDC-NHS aktivací
FTIR GASR spektra kartáče polyCBMAA homopolymerů ukazují, že po EDC-NHS aktivaci významně a nevratně klesá koncentrace ionizovaných karboxylových skupin (intenzita pásu valenční vibrace C=O při 1607 cm j - obr. 3.
Náboj na površích poly(HPMAA-co-CBMAA/15 mol %) byl charakterizován SPR metodou pomocí měření množství polyaniontu dextran sulfátu (DS), který se adsorboval k povrchu pomocí elektrostatických interakcí. Neaktivované polymemí kartáče a povrchy po aktivaci EDC-NHS chemií za různých podmínek ošetření byly inkubovány roztokem DS (MW 9 kDa, 10 min, 1 mg/ml v 10 mM fosfátovém pufru, pH 6) a poté reverzibilně odmyty z povrchu roztokem fosfátového pufru s vysokou iontovou silou (500 mM NaCl, pH 8). Množství adsorbovaného DS je ukázáno v tabulce 4. Detailní popis podmínek ošetření povrchu je uveden níže. Z tabulky je vidět, že po aktivaci EDC-NHS zůstal na původně elektroneutrálním povrchu kladný náboj, který způsobil výraznou adsorpci polyaniontů DS. I přes použití různých podmínek omývání povrchu (vysoká iontová síla promývacího pufru, vyšší pH, aj.) se nepodařilo povrchu vrátit původní elektroneutralitu.
Podmínky ošetření povrchu:
NI - povrch opláchnut vodou, poté 10 min inkubace s PBS.
N2 - povrch opláchnut vodou, 10% (w/w) kyselinu octovou, vodou, 10 minut inkubace v PBS.
AI - inkubace ve vodě po dobu 2 minuty (po aktivaci EDC-NHS).
- 11 CZ 306039 B6
A2 - inkubace s 10 mM borátovým pufrem, pH 8 (15 minut), 10 mM borátový pufr, 10 mM NaCl, 10 mM imidazol, pH 8 (54 minut).
A3 - inkubace s 10 mM borátovým pufrem, pH 8 (15 minut), 10 mM borátový pufr, 10 mM imidazol, pH 8 (117 minut).
A4 - inkubace s 10 mM borátovým pufrem, pH 8 (15 minut), 10 mM borátový pufr, 10 mM NaCl, 10 mM imidazol (148 minut), 5 mM NaOH (2 minuty).
A5 - inkubace s 10 mM borátovým pufrem, pH 8 (15 minut), 10 mM borátový pufr, 10 mM NaCl, 10 mM imidazol (148 minut), 5 mM NaOH (2 minuty), PBS (20 minut) a 10 mM borátový pufr, 500 mM NaCl, pH 9 (5 minut).
A6 - inkubace s 10 mM borátovým pufrem, pH 8 (15 minut), 10 mM borátový pufr, 10 mM NaCl, 10 mM imidazol (148 minut), 5 mM NaOH (2 minuty), 1 M etanolamin (10 minut), PBS (20 minut) a 10 mM borátový pufr, 500 mM NaCl, pH 9 (5 minut).
A7 - inkubace s 10 mM borátovým pufrem, pH 8 (15 minut), 10 mM borátový pufr, 10 mM NaCl, 10 mM imidazol (148 minut), 5 mM NaOH (2 minuty), 1 M etanolamin (10 minut).
A8 - inkubace s 10 mM borátovým pufrem, pH 8 (15 minut), 10 mM borátový pufr, 10 mM NaCl, 10 mM imidazol (148 minut), 5 mM NaOH (2 minuty), 1 M etanolamin (10 minut), 10 mM borátový pufr, 10 mM NaCl, 100 mM imidazol (20 minut).
Tabulka 4: Vliv EDC-NHS aktivace kartáče poly(HPMAA-co-CBMAA/15 mol %) na množství adsorbovaného polyaniontu DS
Typ ošetření povrchu poly(HPMAA-co-CBMAA/ 15mol%) Adsorbovaný DS [ng/ctn ]
NEAKTIVOVANÝ POVRCH
NI , ... 0.0
Ή2 'v' 0.3
POVRCH PO EDC-NHS AKTIVACI
AI 47.6
A2 40.8
A3 45.9
A4 47.6
A5 47.6
A6 44.2
A7 49.3
A8 49.3

Claims (7)

1. Polymemí kartáč odolný proti depozici složek biologických médií, mající strukturu I
M - R - polymer (I), kde
M je substrát, na jehož povrch lze kovalentně navázat iniciátory polymerizace;
R je zbytek iniciátoru, vybraného ze skupiny zahrnující iniciátory radikálové polymerizace s přenosem atomu ATRP, iniciátory živé radikálové polymerizace s přenosem jednotlivého elektronu SET-LRP, činidla pro polymerizaci s reverzibilním adičně-fragmentačním přenosem RAFT;
-je kovalentní vazba, vyznačující se tím, že polymerem je poly(HPMAA-co-CBMAA), což je statistický kopolymer N-(2-hydroxypropyl)methakrylamidu s karboxybetainmethakiylamidem.
2. Polymemí kartáč podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsah karboxybetainmethakrylamidu ve statistickém kopolymeru je v rozmezí 10 až 30 mol %.
3. Polymemí kartáč podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že obsahuje statistický kopolymer poly(HPMAA-co-CBMAA) v tloušťce vrstvy v rozmezí 10 až 50 nm.
4. Použití poly(HPMAA-co-CBMAA) jako součásti polymemího kartáče podle nároku 1 pro pasivaci povrchu substrátu M vůči depozici a/nebo adhezi složek biologických médií, zejména molekul a/nebo buněk, a/nebo proti aktivaci koagulace krve.
5. Použití polymemího kartáče podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3 pro selektivní interakci s analyty, vybranými ze skupiny zahrnující proteiny, peptidy, nukleové kyseliny, oligonukleotidy, kdy se karboxylové skupiny jednotek karboxybetainmethakrylamidu nejprve aktivují 1ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-karbodiimidem, popřípadě s N-hydroxysukcinimidem na reaktivní meziprodukty, a následně se na tyto reaktivní meziprodukty kovalentně naváže alespoň jedna biologicky aktivní látka, vybraná ze skupiny zahrnující proteiny, peptidy, nukleové kyseliny, oligonukleotidy, selektivně interagující s cílovým analytem.
6. Biosenzory, vyznačující se tím, že obsahují polymemí kartáč podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, kde substrátem je povrch senzoru, s výhodou jsou biosenzory vybrány ze skupiny zahrnující senzory pro přímou detekci analytů nebo vícestupňovou detekci s použitím přidaných reagentů, jako jsou senzory rezonance povrchového plazmonu SPR nebo fluorescenční senzory.
7. Separační membrány, vyznačující se tím, že obsahují polymemí kartáč podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, přičemž substrátem je membrána.
CZ2015-313A 2015-05-07 2015-05-07 Polymerní kartáče odolné proti depozici složek biologických médií, způsob jejich přípravy a jejich použití CZ2015313A3 (cs)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2015-313A CZ2015313A3 (cs) 2015-05-07 2015-05-07 Polymerní kartáče odolné proti depozici složek biologických médií, způsob jejich přípravy a jejich použití
EP16727929.8A EP3292161B1 (en) 2015-05-07 2016-05-05 Copolymer of n-(2-hydroxypropyl) methacrylamide and carboxybetaine methacrylamide, polymer brushes
CA2984965A CA2984965A1 (en) 2015-05-07 2016-05-05 Copolymer of n-(2-hydroxypropyl) methacrylamide and carboxybetaine methacrylamide, polymer brushes
PCT/CZ2016/050011 WO2016177354A2 (en) 2015-05-07 2016-05-05 Copolymer of n-(2-hydroxypropyl) methacrylamide and carboxybetaine methacrylamide, polymer brushes
US15/571,828 US10626209B2 (en) 2015-05-07 2016-05-05 Copolymer of N-(2-hydroxypropyl) methacrylamide and carboxybetaine metacrylamide, polymer brushes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2015-313A CZ2015313A3 (cs) 2015-05-07 2015-05-07 Polymerní kartáče odolné proti depozici složek biologických médií, způsob jejich přípravy a jejich použití

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ306039B6 true CZ306039B6 (cs) 2016-07-07
CZ2015313A3 CZ2015313A3 (cs) 2016-07-07

Family

ID=56116154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2015-313A CZ2015313A3 (cs) 2015-05-07 2015-05-07 Polymerní kartáče odolné proti depozici složek biologických médií, způsob jejich přípravy a jejich použití

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10626209B2 (cs)
EP (1) EP3292161B1 (cs)
CA (1) CA2984965A1 (cs)
CZ (1) CZ2015313A3 (cs)
WO (1) WO2016177354A2 (cs)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016202582A1 (de) 2015-06-17 2016-12-22 Clariant International Ltd Wasserlösliche oder wasserquellbare polymere als wasserverlustreduzierer in zementschlämmen
JP7050784B2 (ja) 2016-12-12 2022-04-08 クラリアント・インターナシヨナル・リミテツド 化粧料組成物、皮膚科学的組成物または医薬組成物におけるバイオベースのポリマーの使用
EP3551680A1 (en) 2016-12-12 2019-10-16 Clariant International Ltd Polymer comprising certain level of bio-based carbon
EP3554646B1 (en) 2016-12-15 2025-03-19 Clariant International Ltd Water-soluble and/or water-swellable hybrid polymer
ES3017507T3 (en) 2016-12-15 2025-05-13 Clariant Int Ltd Water-soluble and/or water-swellable hybrid polymer
WO2018108664A1 (en) 2016-12-15 2018-06-21 Clariant International Ltd Water-soluble and/or water-swellable hybrid polymer
US11542343B2 (en) 2016-12-15 2023-01-03 Clariant International Ltd Water-soluble and/or water-swellable hybrid polymer
AU2018255269B2 (en) * 2017-04-17 2023-03-09 The University Of Chicago Polymer materials for delivery of short-chain fatty acids to the intestine for applications in human health and treatment of disease
JPWO2020027097A1 (ja) 2018-07-31 2021-08-02 富士フイルム株式会社 固相担体およびキット
DE102019102597A1 (de) * 2019-02-01 2020-08-06 DC Diagnostics Concept UG (haftungsbeschränkt) Behältnis zur Verwahrung einer Körperflüssigkeit
CZ309314B6 (cs) 2020-05-14 2022-08-17 Fyzikální Ústav Av Čr, V. V. I. Polymerní kartáč obsahující terpolymer pro použití proti nespecifické adsorpci látek z biologických médií
CN114621405B (zh) * 2022-02-08 2023-04-21 清华大学 嵌段共聚物、有机纳米颗粒及其制备方法和应用
DE102022128813A1 (de) * 2022-10-31 2024-05-02 Universität Siegen, Körperschaft des öffentlichen Rechts Antiadhäsive Polymer-Beschichtungen für Kurzzeitimplantate

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100145286A1 (en) * 2008-12-05 2010-06-10 Semprus Biosciences Corp. Layered non-fouling, antimicrobial antithrombogenic coatings

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1095711B1 (en) 1999-10-27 2004-01-28 Novartis AG Process for coating a material surface
JP2010530955A (ja) 2006-12-29 2010-09-16 ユニヴァーシティ オブ ワシントン 二重機能性非汚染表面および材料
CA2799786A1 (en) * 2010-06-09 2011-12-15 Semprus Biosciences Corp. Non-fouling, anti-microbial, anti-thrombogenic graft compositions
US10031138B2 (en) 2012-01-20 2018-07-24 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Hierarchical films having ultra low fouling and high recognition element loading properties

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100145286A1 (en) * 2008-12-05 2010-06-10 Semprus Biosciences Corp. Layered non-fouling, antimicrobial antithrombogenic coatings

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A. de los Santos Pereira et al.: "Use of pooled plasmas in the assessment of fouling resistance" RSC Adv. 4, 2318-2321 (2014) *
C. Rodriguez-Emmenegger et al.: " Low temperature aqueous living/controlled (RAFT) polymerization of carboxybetaine methacrylamide up to high molecular weights" Macromol. Rapid. Commun. 32 (13) 958-65 (2011) *
C. Rodriguez-Emmenegger et al.: "Polymer Brushes Showing Non-Fouling in Blood Plasma Challenge the Currently Accepted Design of Protein Resistant Surfaces" Macromol. Rapid Commun. 32, s. 952-957 (2011) *
C.Rodriguez-Emmenegger et al.: "Quantifying bacterial adhesion on antifouling polymer brushes via Single-Cell Force Spectroscopy" Polymer Chemistry 6, 5740-5751 (2015) *
N. Yu. Kostina et al.: "Non-fouling Hydrogels of 2-Hydroxyethyl Methacrylate and Zwitterionic Carboxybetaine (Meth)acrylamides" Biomacromoleculaes 13, 4164-4170 (2012) *

Also Published As

Publication number Publication date
EP3292161A2 (en) 2018-03-14
CA2984965A1 (en) 2016-11-10
CZ2015313A3 (cs) 2016-07-07
US10626209B2 (en) 2020-04-21
WO2016177354A3 (en) 2016-12-15
EP3292161B1 (en) 2020-04-08
WO2016177354A2 (en) 2016-11-10
US20180346634A1 (en) 2018-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ306039B6 (cs) Polymerní kartáče odolné proti depozici složek biologických médií, způsob jejich přípravy a jejich použití
Song et al. Fabrication of a detection platform with boronic-acid-containing zwitterionic polymer brush
Wiarachai et al. Clickable and Antifouling Platform of Poly [(propargyl methacrylate)-ran-(2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine)] for Biosensing Applications
WO2013056090A1 (en) Affinity-based materials for the non-destructive separation and recovery of cells
JP2022525305A (ja) 双性イオンコポリマーコーティングとその方法
Breitwieser et al. Design of simultaneous antimicrobial and anticoagulant surfaces based on nanoparticles and polysaccharides
JP5543179B2 (ja) 標識独立検出バイオセンサ組成およびその方法
WO2017215683A1 (en) Method of preparation of a substrate containing carboxybetaine groups and bound bioactive substances which is resistant against undesirable deposition from biological media
JP2011177171A (ja) アフィニティヒドロゲルとその標識非依存性検出方法
US8871837B2 (en) Preparation of a molecular recognition element
CA2392080C (en) Blood-compatible polymer surfaces
WO1999006425A1 (en) Oxidized styrenic polymers for dna binding
US12435170B2 (en) Terpolymer and polymer brushes for use against non-specific adsorption of substances from biological media
CZ2021142A3 (cs) Postup pro zvýšení odolnosti funkcionalizovaného substrátu obsahujícího karboxybetainové funkční skupiny vůči nežádoucí depozici z biologických médií
JP2010531652A (ja) 核酸、アビジン及びポリマーのナノ組織化複合体、その使用並びに調製法
WO2021215541A1 (ja) センサー
US20250341518A1 (en) Magnetic microgel beads, methods of making and uses thereof
WO2016170406A1 (en) A method for the functionalization of luminescent crystallites of nayf4
Komsthöft 2.5 D Functional Non-fouling Surface Coating for Biomedical Applications
WO2025049856A2 (en) Bioselective sensor surfaces
Byron et al. Poloxamer-mediated functionalization of bioanalytical surfaces-The role of nanoparticles as model surfaces
GANACHAUD Support of Single-Stranded DNA Fragments and Their Use in Biomedical Diagnosis
PICHOT et al. in Biomedical Diagnosis
Ganachaud et al. Latexes, Amino-Containing: Solid Support for Single-Stranded DNA Fragments

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20210507