Low-Fouling Characteristics of Ultrathin Zwitterionic Cysteine SAMs
Notice bibliographique
Résumé
Surface fouling remains an exigent issue for many biological implants. Unwanted solutes adsorb to reduce device efficiency and hasten degradation while increasing the risks of microbial colonization and adverse inflammatory response. To address unwanted fouling in modern implants in vivo, surface modification with antifouling polymers has become indispensable. Recently, zwitterionic self-assembled monolayers, which contain two or more charged functional groups but are electrostatically neutral and form highly hydrated surfaces, have been the focus of many antifouling coatings. Reports using various compositions of zwitterionic polymer brushes have demonstrated ultralow fouling in the ng/cm2 range. These coatings, however, are thick and can hinder the target application of biological devices. Here, we report an ultrathin (8.52 Å) antifouling self-assembled monolayer composed of cysteine that is amenable to facile fabrication. The antifouling characteristics of the zwitterionic surfaces were evaluated against bovine serum albumin, fibrinogen, and human blood in real time using quartz crystal microbalance and surface plasmon resonance imaging. Compared to untreated gold surfaces, the ultrathin cysteine coating reduced the adsorption of bovine serum albumin by 95% (43 ng/cm2 adsorbed) after 3 h and 90% reduction after 24 h. Similarly, the cysteine self-assembled monolayer reduced the adsorption of fibrinogen as well as human blood by >90%. The surfaces were further characterized using scanning electron microscopy: protein-enhanced adsorption and cellular adsorption in human blood was found on untreated surfaces but not on the cysteine SAM-protected surfaces. These findings suggest that surfaces can be functionalized with an ultrathin layer of cysteine to resist the adsorption of key proteins, with performance comparable to zwitterionic polymer brushes. As such, cysteine surface coatings are a promising methodology to improve the long-term utility of biological devices.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».