Influence of Hydrophobic Cross-Linkers on Carboxybetaine Copolymer Stimuli Response and Hydrogel Biological Properties
Notice bibliographique
Résumé
Poly(carboxybetaine) (pCB) hydrogels do not elicit a foreign body response due to their low-fouling properties, making them ideal implantable materials for in vivo drug and cell delivery. Current reported pCB hydrogels are cross-linked using cytotoxic UV-initiated radical polymerization limiting clinical and in vivo translation. For clinical translation, we require in situ and biorthogonal cross-linking of pCB hydrogels that are both low-fouling and low-swelling to limit nonspecific interactions and minimize tissue damage, respectively. To this end, we synthesized carboxybetaine (CB) random copolymers (molecular weight (MW): ∼7–33 kDa; Đ: 1.1–1.36) containing azide (pCB-azide) or strained alkyne (Dibenzocyclooctyne (DBCO); pCB-DBCO) that rapidly cross-link upon mixing. Unlike CB homopolymers and other CB copolymers studied, high DBCO content pCB-DBCO30 (30% DBCO mole fraction) is thermoresponsive with a upper critical solution temperature (UCST; cloud point of ∼20 °C at 50 g/L) in water due to electrostatic associations. Due to the antipolyelectrolyte effect, pCB-DBCO30 is salt-responsive and is soluble even at low temperatures in 5 M NaCl, which prevents zwitterion electrostatic associations. pCB-azide and pCB-DBCO with 0.05 to 0.16 cross-linker mole fractions rapidly formed 10 wt % hydrogels upon mixing that were low-swelling (increase of ∼10% in wet weight) while remaining low-fouling to proteins (∼10–20 μg cm–2) and cells, making them suitable for in vivo applications. pCB-X31 hydrogels composed of pCB-azide32 and pCB-DBCO30 formed opaque gels in water and physiological conditions that shrunk to ∼70% of their original wet weight due to pCB-DBCO30’s greater hydrophobicity and interchain electrostatic interactions, which promotes nonspecific protein adsorption (∼35 μg cm–2) and cell binding. Once formed, the electrostatic interactions in pCB-X31 hydrogels are not fully reversible with heat or salt. Although, pCB-X31 hydrogels are transparent when initially prepared in 5 M NaCl. This is the first demonstration of a thermo- and salt-responsive CB copolymer that can tune hydrogel protein and cell fouling properties.
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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 | 0,001 |
| 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) | 0,000 | 0,000 |
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 ».