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Acta biomaterialia2021Apr01Vol.124issue()

組織工学用のエピガロカテキン腹劇場でコーティングされた生体材料の抗酸化およびROSの除去特性の評価

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

組織工学では、生体材料移植または細胞移植中に過度に生成された活性酸素種(ROS)は、治療効果の低下の主な原因の1つです。この研究では、抗酸化エピガロカロカテキン腹岩(EGCG)と金属イオンでコーティングされた生体材料表面を調製し、抗酸化およびROSの除去特性を評価しました。ポリカプロラクトン(PCL)膜表面上のEGCGコーティングは、総フェノール含有量(TPC)の関数としての親水性と抗酸化特性を増加させ、構造維持からのフェノール-OHおよびπ電気の増加により、潜在的に構造的維持からの増加により、直接除去されたことが明らかになりました。共鳴安定化による過酸化水素(H2O2)。さらに、EGCGでコーティングされたPCLフィルムは、H2O2処理に対するヒト脂肪由来幹細胞(HADSC)の付着、広がり面積、および生存率を増加させ、アポトーシス遺伝子を低下させ、抗酸化酵素発現を促進するために細胞シグナル伝達を刺激しました。さらに、ポリL乳酸(PLLA)繊維の表面にEGCGコーティングを適用しました。EGCGでコーティングされたPLLA繊維を組み込んだスフェロイドは、その形状を維持することができ、コントロールスフェロイドよりもH2O2誘導酸化ストレスに応じて、実行可能性と抗酸化活性の改善を示しました。したがって、EGCGの金属フェノールネットワーク(MPN)コーティングは、構造的特性と生物学的効果を評価することにより、生体材料に抗酸化特性を与えるのに適した方法です。

組織工学では、生体材料移植または細胞移植中に過度に生成された活性酸素種(ROS)は、治療効果の低下の主な原因の1つです。この研究では、抗酸化エピガロカロカテキン腹岩(EGCG)と金属イオンでコーティングされた生体材料表面を調製し、抗酸化およびROSの除去特性を評価しました。ポリカプロラクトン(PCL)膜表面上のEGCGコーティングは、総フェノール含有量(TPC)の関数としての親水性と抗酸化特性を増加させ、構造維持からのフェノール-OHおよびπ電気の増加により、潜在的に構造的維持からの増加により、直接除去されたことが明らかになりました。共鳴安定化による過酸化水素(H2O2)。さらに、EGCGでコーティングされたPCLフィルムは、H2O2処理に対するヒト脂肪由来幹細胞(HADSC)の付着、広がり面積、および生存率を増加させ、アポトーシス遺伝子を低下させ、抗酸化酵素発現を促進するために細胞シグナル伝達を刺激しました。さらに、ポリL乳酸(PLLA)繊維の表面にEGCGコーティングを適用しました。EGCGでコーティングされたPLLA繊維を組み込んだスフェロイドは、その形状を維持することができ、コントロールスフェロイドよりもH2O2誘導酸化ストレスに応じて、実行可能性と抗酸化活性の改善を示しました。したがって、EGCGの金属フェノールネットワーク(MPN)コーティングは、構造的特性と生物学的効果を評価することにより、生体材料に抗酸化特性を与えるのに適した方法です。

In tissue engineering, excessively generated reactive oxygen species (ROS) during biomaterial implantation or cell transplantation is a one of major causes of diminishing therapeutic effects. In this study, we prepared biomaterial surfaces coated with antioxidant epigallocatechin gallate (EGCG) and metal ions, and evaluated their anti-oxidative and ROS scavenging properties. We revealed that EGCG-coating on polycaprolactone (PCL) film surface increased hydrophilicity and anti-oxidative properties as a function of total phenol content (TPC) potentially due to the increase in phenolic -OH and π-electrons from structural maintenance and directly removed the hydrogen peroxide (H2O2) by resonance-stabilization. Furthermore, EGCG-coated PCL film increased attachment, spreading area, and viability of human adipose-derived stem cells (hADSCs) against H2O2 treatment while stimulated the cellular signaling to reduce apoptotic gene and enhance anti-oxidative enzyme expression. Further, we applied EGCG coating on the surface of poly-L-lactic acid (PLLA) fibers. Spheroids incorporating EGCG-coated PLLA fibers were able to maintain their shape and showed improved viability and anti-oxidative activities in response to H2O2-induced oxidative stress than control spheroids. Therefore, metal-phenolic network (MPN) coating of EGCG is a suitable method to impart the anti-oxidative properties to biomaterials by evaluating the structural properties and biological effects.

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