Biadhesive Peptide für die Assemblierung von rostfreiem Edelstahl und beladenen Mikrocontainern

31.07.2019
 

Herzlichen Glückwunsch an Lina Apitius zu ihrer neuen Publikation!

  PCL bindet an Edelstahloberfläche über Ankerpeptid. Urheberrecht: © Macromolecular Bioscience

Zur Erhöhung der Kompatibilität von Medizinprodukten im menschlichen Körper werden Implantate häufig Bio-funktionalisiert. In dieser Publikation haben wir Bio-kompatible biadhäsive Peptide zur Funktionalisierung von medizinischem Edelstahl entwickelt. Die biadhäsiven Peptide bestehen aus zwei Ankerpeptid-Domänen mit unterschiedlichen Material-Bindeeigenschaften. Die Ankerpeptide wurden als Adhäsionspromotoren für zwei chemisch unterschiedliche Materialien, rostfreier Edelstahl und Polycaprolacton, ausgewählt. Rostfreier Edelstahl wird in der Medizintechnik häuftig als Gerüst für Stents eingesetzt und das Bio-abbaubare Polymer Polycaprolacton wird als Zellträger für Gewebe sowie für die Herstellung Medikament-freisetztender Mirkocontainer eingesetzt. Zur Herstellung der biadhäsiven Peptide wurden zunächst fünf unterschiedliche Ankerpeptide mit den Reporterprotein eGFP fusioniert und ihre Bindung an die Zieloberflächen mittels Fluoreszenzmikroskopie untersucht. Dabei konnte das selektives Edelstahl-Bindepeptid Dermaseptin S1 und die Polycaprolacton-bindenden Peptide LCI, Tachystatin A2 und Thanatin identifiziert werden. Diese wurden im Anschluss zu biadhäsiven Peptiden fusioniert. Als funktioneller Separator wurde hierbei die Helix Domain Z (DZ) genutzt. Die durch das biadhäsive Peptid Dermaseptin S1-DZ-LCI vermittelte Assemblierung von Kanamycin-beladenen Mirkocontainer und rostfreiem Edelstahl wurde mit Hilfe von Fluoreszenzmikroskopie sowie Feldemissions-Rasterelektronenmikroskopie untersucht. Die antimikrobielle Effizienz des mit Kanamycin-beladenen Mirkocontainern funktionalisiertem rostfreien Edelstahl wurde wurch Wachstumsinhibierung von E. coli DSM 498 Zellen gezeigt.

Diese Arbeit wurde in der Abteilung Biohybrid Systeme durchgeführt und wurde durch AiF (IGF-Vorhaben 18180 N) und “FuPol” [FKZ: 031A227F] finanziell unterstützt.

Zugang zur Publikation finden Sie unter Publikationen und Patente und

Apitius L., Buschmann S., Bergs C., Schönauer D., Jakob F., Pich A.* and Schwaneberg U.*; Biadhesive Peptides for Assembling Stainless Steel and Compound Loaded Micro-Containers; Macromolecular Science , 2019

* Korrespondenzautoren