Search

Synergizing integrin and cell-membrane heparan sulfate proteoglycan signaling on biomaterials through peptidic sequences is known to have beneficial effects in the attachment and behavior of osteoblasts; however, controlling the exact amount and ratio of peptides tethered on a surface is challenging. Here, we present a dual molecular-based biointerface combining integrin (RGD) and heparin (KRSR)-binding peptides in a chemically controlled fashion. To this end, a tailor-made synthetic platform (PLATF) was designed and synthesized by solid-phase methodologies. The PLATF and the control linear peptides (RGD or KRSR) were covalently bound to titanium via silanization. Physicochemical characterization by means of contact angle, Raman spectroscopy and XPS proved the successful and stable grafting of the molecules. The biological potential of the biointerfaces was measured with osteoblastic (Saos-2) cells both at short and long incubation periods. Biomolecule grafting (either the PLATF, RGD or KRSR) statistically improved (p < 0.05) cell attachment, spreading, proliferation and mineralization, compared to control titanium. Moreover, the molecular PLATF biointerface synergistically enhanced mineralization (p < 0.05) of Saos-2 cells compared to RGD or KRSR alone. These results indicate that dual-function coatings may serve to improve the bioactivity of medical implants by mimicking synergistic receptor binding., Postprint (published version)

El titani és un material molt emprat en aplicacions dentals i ortopèdiques. En certs casos els implants es poden veure afectats per algunes limitacions com la baixa osteointegració. Una solució proposada és la millora de la bioactivitat del material mitjançant tècniques de funcionalització de la superfície amb una nova biomolècula formada per dos pèptids presents a la matriu extracel·lular dels osteoblasts: RGD i KRSR. L’objectiu és estudiar a nivell fisicoquímic com és la unió de les biomolècules a la superfície del titani i posar a prova l’estabilitat del recobriment. Seguint la metodologia: polit, neteja, activació, silanització i funcionalització. S’ha estudiat el recobriment amb tècniques de caracterització a nivell fisicoquímic: angle de contacte, espectroscòpia raman, microbalança de cristall de quars amb monitorització de la dissipació, espectroscòpia de fotoelectrons emesos per Raigs X i microscòpia de fluorescència. Per una banda s’ha determinat que la unió del RGD, KRSR i la nova biomolècula al biomaterial ha estat efectiva, doncs els diferents passos de funcionalització han estat acompanyats en canvis quantificables en la química i propietats físiques. S’ha estudiat la estabilitat a partir de tractaments físics i químics que simulen condicions similars a les quals estarà sotmès un implant en contacte amb els teixits vius dins de l’organisme obtenint resultats força positius que indiquen la robustesa de la funcionalització de la capa superficial.