پس‌اصلاح نانوالیاف الکتروریسی‌شده با گونه‌های زیست‌فعال ازطریق واکنش‌های کلیک

نوع مقاله : تالیفی

نویسندگان

1 دانشجو/ دانشگاه اصفهان

2 دانشجو- دانشگاه اصفهان - دانشکده شیمی- گروه شیمی پلیمر

3 هیات علمی/ دانشگاه اصفهان

چکیده

فرایند بازسازی، نه تنها تحت تأثیر برهم ­کنش ­های میان یاخته‌ها قرار دارد، بلکه شیمی سطح زیست‌مواد نیز بر آن اثرگذار است. بدین دلیل، اصلاح سطح الیاف الکتروریسی­ شده با زیست­ مولکول ­ها، روش مناسبی برای افزایش چسبندگی و سازمان­دهی یاخته ­ای است. دو رویکرد کلی برای اصلاح داربست ­های الکتروریسی­ شده وجود دارد که با روش­ های مختلف انجام می­ گیرد. بارگذاری عوامل زیستی در محلول پلیمری، روش متداولی برای تله ­اندازی زیست­ مولکول­ ها در ساختار داربست است که طی آن مولکول­ در پیچال الیافی قرار می­ گیرد و به ایفای نقش می ­پردازد. اما به ­دلیل محدودیت ­های این روش، روش ­های پس­اصلاح به­ عنوان مسیر جایگزین برای اصلاح نانوالیاف مورد توجه قرار گرفته ­اند. این نوع اصلاح می ­تواند با جذب­ سطحی فیزیکی زیست ­مولکول­ ها روی سطح الیاف یا با پیوند شیمیایی عامل مدنظر روی الیاف حاصل می­ شود. به­ دلیل قابلیت­ های شیمی کلیک، سازه­ های الکتروریسی­ شده­ ­کلیک ­پذیر، مسیر نویدبخشی برای پیوند زیست­ مولکول­ های مختلفی را فراهم می­ کند که برای اهداف متفاوت مهندسی بافت مناسب باشند. در این مقاله، پژوهش ­های انجام ­شده در زمینه­ عامل­ دارکردن سازه ­های الکتروریسی به تفکیک انواع واکنش ­های کلیک مرور می­ شود. بدیهی است، دستیابی به سامانه ­های هوشمند که فعالیت­ های یاخته ­ای را تحریک و کنترل می­­ کنند، نیازمند آشنایی با آخرین پژوهش­ ها در این زمینه بوده که هدف اصلی این مقاله­ مروری است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Post-Modification of Electrospun Nanofibers with Bioactive Species through Click Reactions

نویسندگان [English]

  • Mehdi Sheikhi 1
  • firoozeh kavosh tehrani 2
  • Fatemeh Rafiemanzelat 3
1 PhD candidate/ University of Isfahan
2 Student - University of Isfahan -Department of Chemistry - Polymer Chemistry
3 Faculty/ University of Isfahan
چکیده [English]

The regeneration process is not only affected by interactions between cells but also the surfaces chemistry of biomaterials. For this reason, modifying the surface of electrospun fibers with biomolecules is a suitable method to increase adhesion and cellular organization. There are two general approaches to modify electrospun nanofibers, which are performed in different ways. Loading biological agents in a polymer solution is a common method for trapping biomolecules in the scaffold structure, in which the molecule is located in the fibrous labyrinth and plays its role. However, due to the limitations of this method, post-modification methods have been considered as an alternative path. This type of modification can be achieved by physical adsorption of biomolecules on the fiber surface or by chemical bonding. Due to the capabilities of click chemistry, clickable electrospun structures provide a promising path for linking different biomolecules, that are suitable for different purposes of tissue engineering. In this article, the latest research performed on the functionalization and modification of electrospun structures with different types of click reactions are reviewed. Obviously, achieving smart systems that stimulate and control the cellular activities requires familiarity with the latest research in this field, which is the main goal of this review article.

کلیدواژه‌ها [English]

  • electrospinning
  • nanofiber functionalization
  • click chemistry
  • biomaterial
  • tissue engineering

مراجع

1.  Politi S., Carotenuto F., Rinaldi A., Di Nardo P., Manzari V., Albertini M.C. et al., Smart ECM-Based Electrospun Bioma-
terials for Skeletal Muscle Regeneration, Nanomaterials, 10, 1781-1800, 2020.
2.  Klein K.L., Melechko A.V., McKnight T.E., Retterer S.T., Rack P.D., Fowlkes J.D. et al., Surface Characterization and 
Functionalization of Carbon Nanofibers, J. Appl. Phys., 103, 3-30, 2008.
3.  Binder W.H. and Sachsenhofer R., ‘Click’ Chemistry in Polymer   and Material Science: An Update, Macromol. Rapid Commun.,  29, 952-981, 2008.
4.  Zou Y., Zhang L., Yang L., Zhu F., Ding M., Lin F. et al., “Click” Chemistry in Polymeric Scaffolds: Bioactive Materi-
als for Tissue Engineering, J. Control Release, 273, 160-179, 2018.
5.  Yet L., Five-Membered Ring Systems: With More than One N Atom, Prog. Heterocycl. Chem., 21, 224-260, 2009.
6. Geng Z., Shin J.J., Xi Y., Hawker C. J., Click Chemistry Strate-gies for the Accelerated Synthesis of Functional Macromol-
ecules, J. Polym. Sci., 11, 963-1042, 2021.
7.  Mbua N.E., Guo J., Wolfert M.A., Steet R., and Boons G.J., Strain-Promoted Alkyne–Azide Cycloadditions (SPAAC) 
Reveal new Features of Glycoconjugate Biosynthesis, Chem. Bio. Chem., 12, 1912-1921, 2011.
8.  Huang C.J. and Chang F.C., Using Click Chemistry to Fab-ricate Ultrathin Thermoresponsive Microcapsules through 
Direct Covalent Layer-by-layer Assembly, Macromolecules, 42, 5155-5166, 2009. 
9.  Lancuški A., Fort S., and Bossard F., Electrospun Azido-PCL Nanofibers for Enhanced Surface Functionalization by Click 
Chemistry, ACS Appl. Mater. Interfaces, 4, 6499-6504, 2012.
10. Lancuški A., Bossard F., and Fort S., Carbohydrate-Decorated PCL Fibers for Specific Protein Adhesion,  Biomacromol-
ecules, 14, 1877-1884, 2013.
11. Chang Z., Fang Y., Zhang Q., and Chen D., “Click” Chemistry for Facile Immo

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار