2008-09-06

感溫聚合物:可切換的生物黏著性

Switchable bio-adhesion
http://www.physorg.com/news139500643.html

September 01, 2008

(PhysOrg.com) -- 研究者開發出特性變化聚合物(property-changing polymer)的一種新類型:它在攝氏 37 度時能防水,這使它成為一種理想的生物細胞培養基質。在室溫下它能夠吸水,讓細胞能輕易與之分離。

新藥物在人身上 -- 尤其是在細胞層次上 -- 會產生什麼影響呢?醫生能監督它們而不會產生風險,或著它們是否有毒性副作用?

製藥公司在新藥物上完成各種毒性測試以回答上述問題。細胞培養形成這些試驗的基礎:研究者將分離出來的細胞置於小塑膠碟中,添加營養的溶液並將碟子置於加熱到攝氏 37 度的培養器中。

為了提供細胞一種理想的滋生基礎,這些碟子以絕緣的聚苯乙烯(PS)製成。一旦細胞增殖到需要的數量,藥物就會加入。然而,為了檢查細胞對於藥物的反應,研究者接著得要從碟中移動培養好的細胞。問題是,細胞經常如此牢固地黏在碟子表面,以致於要採用一種酵素來使它們分離。

"用於毒性試驗中的細胞尤其敏感,而且會被添加的酵素所傷害。這使得試驗結果很難詮釋。很難不去懷疑,細胞對於藥物的反應,不會因要將它們自碟子移走所導致的傷害而受到影響," Dr. Claus Duschl 說,德國 Potsdam-Golm,Fraunhofer IBMT 的部門首腦。

一種可能的解決方法是由 Fraunhofer IAP 的 Dr. Jean-Francois Lutz 所領導的團隊,在 IBMT 與 Max Planck Institute of Colloids and Interfaces 同僚的協助下,所開發的刺激--反應聚合物(stimuli-responsive polymer)。"在攝氏 37 度時,細胞培養的尋常溫度,這種材料能夠防水 -- 細胞在這種環境中會感到自在,而且以迅速繁殖來回應。如果這種材料被冷卻到 25 度時,與室溫相同,這種材料會具有親水性:細胞會透過減少它們的表面張力、捲縮成近乎球形,來避免與這種基質接觸。這使得它們很容易被洗掉,故不必再添加酵素了," Lutz 解釋。

這不是第一種感溫(thermoresponsive)聚合物。最大不同在於那是基於聚乙二醇(PEG,polyethylene glycol),不同於其他材料,這類型具備生物相容性。這因而為細胞培養之理想基質。此新材料具有可溶於水以及無毒的額外優勢。Lutz 估計在 2 - 3 年內,就能夠大量生產塗上這種新特性變化聚合物的培養皿(Petri dishes)。

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