Bioactivation of Encapsulation Membranes Reduces Fibrosis and Enhances Cell Survival

细胞包封 材料科学 细胞外基质 纤维连接蛋白 小岛 活力测定 移植 细胞 表面改性 细胞粘附 细胞生物学 纤维化 生物物理学 纳米技术 化学 粘附 医学 生物 病理 生物化学 内分泌学 胰岛素 外科 物理化学 复合材料
作者
Richard P. Tan,Nicole Hallahan,Elena Kosobrodova,Praveesuda L. Michael,Fei Wei,Miguel Santos,Yuen Ting Lam,Alex H. P. Chan,Yin Xiao,Marcela Bilek,Peter Thorn,Steven G. Wise
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:12 (51): 56908-56923 被引量:20
标识
DOI:10.1021/acsami.0c20096
摘要

Encapsulation devices are an emerging barrier technology designed to prevent the immunorejection of replacement cells in regenerative therapies for intractable diseases. However, traditional polymers used in current devices are poor substrates for cell attachment and induce fibrosis upon implantation, impacting long-term therapeutic cell viability. Bioactivation of polymer surfaces improves local host responses to materials, and here we make the first step toward demonstrating the utility of this approach to improve cell survival within encapsulation implants. Using therapeutic islet cells as an exemplar cell therapy, we show that internal surface coatings improve islet cell attachment and viability, while distinct external coatings modulate local foreign body responses. Using plasma surface functionalization (plasma immersion ion implantation (PIII)), we employ hollow fiber semiporous poly(ether sulfone) (PES) encapsulation membranes and coat the internal surfaces with the extracellular matrix protein fibronectin (FN) to enhance islet cell attachment. Separately, the external fiber surface is coated with the anti-inflammatory cytokine interleukin-4 (IL-4) to polarize local macrophages to an M2 (anti-inflammatory) phenotype, muting the fibrotic response. To demonstrate the power of our approach, bioluminescent murine islet cells were loaded into dual FN/IL-4-coated fibers and evaluated in a mouse back model for 14 days. Dual FN/IL-4 fibers showed striking reductions in immune cell accumulation and elevated levels of the M2 macrophage phenotype, consistent with the suppression of fibrotic encapsulation and enhanced angiogenesis. These changes led to markedly enhanced islet cell survival and importantly to functional integration of the implant with the host vasculature. Dual FN/IL-4 surface coatings drive multifaceted improvements in islet cell survival and function, with significant implications for improving clinical translation of therapeutic cell-containing macroencapsulation implants.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
zkygmu发布了新的文献求助10
2秒前
cdt发布了新的文献求助10
3秒前
老北京发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
阳光易真发布了新的文献求助10
5秒前
脱羰甲酸完成签到,获得积分10
6秒前
科研小学生完成签到,获得积分10
6秒前
SiO2完成签到 ,获得积分0
7秒前
May发布了新的文献求助10
9秒前
Hello应助LBJBowen23采纳,获得10
11秒前
科目三应助小木子采纳,获得10
12秒前
12秒前
13秒前
tttttttttt完成签到 ,获得积分10
13秒前
思源应助奋斗的小研采纳,获得30
14秒前
今后应助Ly采纳,获得10
14秒前
不尘完成签到,获得积分10
14秒前
IyGnauH完成签到 ,获得积分10
15秒前
小兔子乖乖完成签到 ,获得积分10
15秒前
17秒前
17秒前
18秒前
chuanzhi完成签到,获得积分10
18秒前
rainyoun完成签到 ,获得积分10
20秒前
cdt完成签到,获得积分20
21秒前
顾矜应助蝶步韶华采纳,获得10
22秒前
22秒前
地球发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
正直画笔完成签到 ,获得积分10
24秒前
May完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
28秒前
LBJBowen23发布了新的文献求助10
30秒前
bambambi应助SenyngChen采纳,获得10
30秒前
31秒前
32秒前
大模型应助啦啦啦啦啦采纳,获得10
33秒前
34秒前
VVV完成签到 ,获得积分10
34秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Geist der Kunst und Kultur 1000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
丝光沸石活性位点定向调控及其二甲醚羰基化性能研究 500
Elgar Concise Encyclopedia of Research Methods in the Social Sciences 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7415749
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9019028
关于积分的说明 19213674
捐赠科研通 7046755
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3234171
关于科研通互助平台的介绍 2396599
邀请新用户注册赠送积分活动 2216428