Biological performance of mussel-inspired adhesive in extrahepatic islet transplantation.
Biological performance of mussel-inspired adhesive in extrahepatic islet transplantation.
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DOI：
10.1016/j.biomaterials.2009.09.062
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发表时间：
2010-01
期刊：
影响因子：
14
通讯作者：
Messersmith, Phillip B.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Brubaker, Carrie E.;Kissler, Hermann;Wang, Ling-Jia;Kaufman, Dixon B.;Messersmith, Phillip B.
非常需要有效的医用粘合剂，其在湿组织表面上可靠地起作用，并且具有最小的炎性损伤。为了解决这些性能特点，我们已经产生了一种受海洋贻贝蛋白胶启发的合成粘合剂生物材料。在鼠肝外同系胰岛移植模型中，作为标准门静脉给药的替代方法，研究了体内性能。粘合剂前体聚合物由支链聚（乙二醇）（PEG）核心，其端基与儿茶酚，贻贝粘附蛋白中丰富的官能团衍生。在氧化条件下，粘合剂水凝胶在不到一分钟内从儿茶酚衍生的PEG（cPEG）溶液形成。植入后，cPEG粘合剂在C57BL6小鼠中引起最小的急性或慢性炎症反应，并与支持组织保持完整的界面长达一年。原位cPEG粘附形成被证明可以有效地在附睾脂肪垫和肝外表面上覆盖移植的胰岛，允许血糖正常恢复和移植物血管重建。这些发现建立了使用合成的，生物启发的粘合剂在肝外部位的胰岛移植。
There is significant need for effective medical adhesives that function reliably on wet tissue surfaces with minimal inflammatory insult. To address these performance characteristics, we have generated a synthetic adhesive biomaterial inspired by the protein glues of marine mussels. In-vivo performance was interrogated in a murine model of extrahepatic syngeneic islet transplantation, as an alternative to standard portal administration. The adhesive precursor polymer consisted of a branched poly(ethylene glycol) (PEG) core, whose endgroups were derivatized with catechol, a functional group abundant in mussel adhesive proteins. Under oxidizing conditions, adhesive hydrogels formed in less than one minute from catechol-derivatized PEG (cPEG) solutions. Upon implantation, the cPEG adhesive elicited minimal acute or chronic inflammatory response in C57BL6 mice, and maintained an intact interface with supporting tissue for up to one year. In-situ cPEG adhesive formation was shown to efficiently immobilize transplanted islets at the epididymal fat pad and external liver surfaces, permitting normoglycemic recovery and graft revascularization. These findings establish the use of synthetic, biologically-inspired adhesives for islet transplantation at extrahepatic sites.
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