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Grundlagen<br />
2.7 Neue Strategie zur Biofunktionalisierung von Hyaluronsäure-Hydrogelen<br />
Neben den in Kapitel 2.5 vorgestellten Möglichkeiten der Biofunktionalisierung von<br />
Hyaluronsäure soll zusätzlich ein Verfahren erprobt werden, bei dem ausschließlich Hyal-<br />
Derivate und vollsynthetische, integrinbindende Peptide verwendet werden. Zahlreiche RGDmodifizierte<br />
Polymere wurden bereits untersucht und es konnte gezeigt werden, dass der<br />
Abstand von RGD zur Oberfläche, die RGD-Belegungsdichte, die Integrin-Selektivität und -<br />
Affinität entscheidend durch das entsprechende Design der RGD-Peptide beeinflusst wird.<br />
[31] Beispielsweise wird RGD auf <strong>eine</strong>m Co-Polymer aus Polystyrol und Acrylsäure mittles<br />
Carbodiimid-Kopplung und dann das Wachstum von Mausfibroblasten beobachtet. [125]<br />
Auch die kovalente Anbindung von RGD an Polyacrylamidgel mittels NHS-Aktivierung<br />
funktioniert und unterstützt damit die Fibroblasten-Adhäsion. [126] Eine Anbindung von<br />
GRGDSY mit geschützten Seitenketten an Polyurethane verläuft erfolgreich mit EDC und<br />
anschließender Entschützung des Peptids, sodass Endothelzellen auf dem modifizierten<br />
Polymer adhärieren. [127]<br />
Obwohl bedacht werden muss, dass bei <strong>eine</strong>r radikalischen Polymerisation die Hyaluronan-<br />
Gerüststruktur oder die zu <strong>eine</strong>r Funktionalisierung verwendete Peptide zerstört werden<br />
können, zeigen die Arbeiten von Kantlehner et al, dass <strong>eine</strong> kovalente Anbindung zyklischer<br />
RGDfK Peptide an PMMA mittels <strong>eine</strong>s Acrylamidankers erfolgreich verläuft und der<br />
verbesserten Adhäsion und Proliferation von Osteoblasten dient. [102]<br />
In Abbildung 2-15 (angelehnt und fortgeführt aus Abbildung 2-11) sind drei grundsätzliche<br />
Prozessmöglichkeiten schematisch dargestellt, wie sie im Rahmen dieser Arbeit zur<br />
Herstellung zellattraktive Hyaluronsäure-Hydrogele untersucht werden sollen.<br />
(a)<br />
(b)<br />
Vernetzung<br />
Kapitel 4.5.2<br />
+<br />
Vernetzung<br />
Kapitel 4.6.2<br />
(e)<br />
Vernetzung<br />
+<br />
Vernetzung<br />
Kapitel 4.6.4<br />
Hyal-Strang<br />
mit vernetzbarer Funktionalität<br />
Biomolekül<br />
Peptid mit vernetzbarer Funktionalität<br />
Abbildung 2-15: Herstellung biofunktionaler Hyaluronsäurefilme, ausgehend von Peptidfunktionalisierter<br />
Hyaluronsäure (a), von <strong>eine</strong>m Gemisch aus funktioneller Hyal<br />
und Biomolekülen (b) oder von pclHyal und funktionalisiertem Peptid (e)<br />
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