ポリマーブラシのバイオインタラクションに対するポリマートポロジの効果：環状ポリマーと線形ポリマーの比較

鎖の端がない環状ポリマーは、トポロジーおよび関連特性に関して、それらの線形対応物とは対照的です。溶液中の環状ポリマーの挙動はよく調査されていますが、これらのポリマーで接ぎ木された表面に対する環状鎖トポロジーの影響に関する情報はほとんどありません。特に、このような表面と生物学的系の相互作用に対するトポロジーの影響は不明です。この作業では、グラフトと戦略を使用して、周期的または線形ポリスチレン（CPS、LPS）で修飾された金の表面を準備し、これらの表面を使用して、鎖トポロジーの生体間相互作用に及ぼす影響を調査しました。同様の分子量を持つLPSと比較して、CPSの流体力学的半径が小さくなると、鎖密度が高いブラシにつながり、鎖密度が高いほど大きなタンパク質の吸着が促進されますが、より小さなものの吸着を抑制することが示されました。しかし、CPSとLPSブラシの間の細菌の付着または哺乳類細胞の増殖に有意差は見つかりませんでした。

Cyclic polymers, having no chain ends, are in contrast to their linear counterparts with respect to topology and related properties. While the behavior of cyclic polymers in solution is well investigated, there is little information on the effects of cyclic chain topology on surfaces grafted with these polymers. In particular, the effects of topology on the interactions of such surfaces with biological systems are unknown. In this work, we prepared gold surfaces modified with either cyclic or linear polystyrene (CPS, LPS) using a grafting-to strategy, and used these surfaces to investigate the effects of chain topology on their biointerfacial interactions. It was shown that compared to LPS with similar molecular weight, the smaller hydrodynamic radius of CPS leads to brushes of higher chain density, and that the higher chain density facilitates the adsorption of larger proteins but suppresses the adsorption of smaller ones. However, no significant differences in bacterial attachment or mammalian cell proliferation between CPS and LPS brushes were found, indicating that topological effects are absent for the larger entities.