Abstrakt
Úvod: Polymery představují materiály vhodné pro náhrady subchondrálních defektů. Cílem této práce bylo zhodnotit vliv povrchové modifikace cykloolefinového kopolymeru (COC) a COC-blendu kolagenem typu II na viabilitu a genovou expresi chondrocytů.
Materiál a metody: Humánní chondrocyty byly pěstovány v kultivačním médiu na povrchu biomateriálů COC a COC-blend. Polovina materiálů měla plazmaticky modifikovaný povrch atomy dusíku a kyslíku pro vazbu kolagenu typu II.
Genová exprese matrixových metaloproteináz (MMP-1,-3,-13), prozánětlivých cytokinů (IL-1, TNF-?) a apoptotických molekul (BAX, Bcl-2) byla hodnocena pomocí kvantitativní Taq-Man PCR po 48 hodinách inkubace. Viabilita chondrocytů byla hodnocena MTT testem po 2, 4 a 8 dnech inkubace.
Syntéza MMPs byla měřena pomocí ELISA eseje v buněčném médiu po 48 hodinách inkubace. Výsledky: Chondrocyty pěstované na plazmaticky modifikovaném povrchu kopolymerů kolagenem typu II vykazovaly průměrně až 2,8násobně vyšší expresi mRNA IL-1 a 8,2násobně vyšší expresi mRNA MMP-1.
Všechny testované MMPs byly zvýšeně produkované do buněčného média chondrocyty pěstovanými na plazmaticky modifikovaném povrchu polymerů. Nemodifikované COC a COC-blend polymery naopak expresi mRNA MMPs snižovaly.
Modifikované materiály oproti nemodifikovaným polymerům snižovaly v závislosti na délce expozice viabilitu chonodrocytů. Genová exprese TNF-? a apoptotických molekul chondrocyty se významně mezi testovanými materiály nelišila.
Závěr: Cykloolefinové kopolymery COC a COC-blend mohou představovat vhodné materiály pro tkáňové inženýrství, ale jejich plazmatická modifikace může, alespoň v podmínkách "in vitro", snižovat viabilitu chondrocytů a indukovat jejich pro-destruktivní potenciál. Výhody nebo nevýhody plazmatické modifikace materiálů pro náhrady osteochondrálních defektů ukáží až další studie.