Optimización de la adhesión y diferenciación celular mediante copolímeros de poli(etil acrilato-co-butil acrilato)

Abstract

[EN] The cellular response to biomaterials is mediated not only by the innate material properties but also by different parameters of the interface protein layer on the surface of materials, such as their conformation and mobility. Poly (ethyl acrylate) (PEA) and poly (butyl acrylate) (PBA), polymers which only differ in the number of carbons in their lateral chains, favor the extended conformation of fibronectin (FN) on their respective surfaces, forming a network from a certain amount of adsorbed protein. However, the mobility of this protein on the surface of these materials is different, which conditions the cellular response in terms of cell adhesion, protein remodeling and cell differentiation. The aim of this Bachelor’s Thesis is to study the existence of different protein mobilities and its effects in a range of compositions between PEA and PBA. In order to do so, a family of P(EA-co-BA) copolymers will be synthesized in the entire range of compositions. The thermal, mechanical and surface properties will be characterized. FN organization, adsorption and conformation on the surface of the different materials will be evaluated, as well as the cellular response by quantifying the focal adhesions and cell differentiation.

[ES] La respuesta celular a los biomateriales viene mediada no únicamente por sus propiedades innatas, sino también por diversos aspectos de la capa intermedia de proteínas en la superficie de los materiales, tales como su conformación y movilidad. El poli (etil acrilato) (PEA) y el poli (butil acrilato) (PBA), polímeros que únicamente difieren en el número de carbonos en su cadena lateral, favorecen la conformación extendida de la fibronectina (FN) en su superficie, formando una red para ciertas cantidades de proteína adsorbidas. Sin embargo, la movilidad de esta proteína en la superficie de ambos materiales es diferente, condicionando la respuesta celular en términos de adhesión celular, remodelación de la proteína y diferenciación celular. El objetivo del presente Trabajo Final de Grado es estudiar la existencia de una diferente movilidad de la FN (proteína de adhesión celular a los biomateriales por excelencia) y sus efectos en un rango de composiciones entre PEA y PBA. Para ello, se sintetizará una familia de copolímeros P(EA-co-BA) mediante copolimerización radicalaria al azar. Se determinará sus propiedades térmicas, mecánicas y superficiales. Se evaluará la organización, adsorción y conformación de la FN en su superficie y la respuesta celular de los diferentes materiales, cuantificando las adhesiones focales y el nivel de diferenciación celular.

[CA] La resposta cel·lular als biomaterials ve mediada no únicament per les seues propietats innates, sinó també per diversos aspectes de la capa intermèdia de proteïnes en la superfície dels materias, como ara la seua conformació y mobilitat. El poli (etil acrilat) (PEA) i el poli (butil acrilat) (PBA), polímers que únicament diferixen en el nombre de carbonis en la seua cadena lateral, afavorixen la conformació estesa de la fibronectina (FN) en la seua superfície, formant una xarxa per a certes quantitats de proteïna adsorbida. No obstant això, la mobilitat d’esta proteïna en la superfície d’ambdós materials és diferent, condicionant la resposta cel·lular en termes de adhesió cel·lular, remodelació de la proteïna i diferenciació celular. L’objectiu del present Treball Final de Grau és estudiar l’existència d’una diferent mobilitat de la FN (proteïna d’adhesió cel·lular als biomaterials per excel·lència) i l’efecte d’estos fenòmens en un rang de composicions entre PEA i PBA. Per a això, es sintetitzarà una família de copolímers P(EA-co-BA) per mitjà d’una copolimerització radicalària a l’atzar. Es determinarà l’organització, adsorció i conformació de la FN en la seua superfície i la resposta cel·lular dels diversos materials, quantificant les adhesions focals i el nivell de diferenciació cel·lular.