Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Synthesis of ClickMucins variants for the layer-by-layer assembly of pure mucin thin films
KTH, School of Engineering Sciences in Chemistry, Biotechnology and Health (CBH).
2018 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

The transplantations of biological or non-biological materials are the heart of many medical innovations and lifesaving therapies. Many studies have revealed that a balanced immune modulation after transplantation iscrucial for the materials ability to integrate with the host tissue. Mucins, agroup of heavily glycosylated proteins present in the mucosa, have shown to have an immune modulating capacity in different species, and could therefore be used to modulate the immune response to implanted devices. To explore this possibility, we aim to develop biomaterials, rich in mucins,which have the capacity to coat the transplants to act as an interfacebetween the body and the transplanted material. Monolayer mucincoating can be obtained through the simple adsorption of mucins onvariety of surfaces. However, mucin monolayers can have limitations suchas imperfect coverage and instability over time. We thus aim to developmucin-rich thin films using the layer-by-layer assembly technique.To achieve this goal, we synthesized ClickMucins by functionalizingbovine submaxillary mucins (BSM) with tetrazine and norbornene via twografting strategies. We either targeted the carboxyl groups of the mucinsor the cis-glycol groups of the mucin-associated glycans. The click reaction between tetrazine and norbornene allows the functionalized BSM to formpure mucin hydrogels via covalent bonding. The layer-by-layer assembly ofalternating layers of tetrazine and norbornene-functionalized mucin haddifferent characteristics depending on the functionalization method used.We found significant differences in the initial adsorption of the mucins tothe surface and in the buildup of the second layer. Functionalization bytargeting the carboxyl group gave better adsorption to the substratesurface, while functionalization by targeting the cis-glycol gave a more significant second-layer buildup. The buildup of the multilayer film waslimited to two layers, which we hypothesized could be due to disbalanced grafting density of the two functionalities on the mucins.

Abstract [sv]

Transplantationer av biologiska eller icke-biologiska material är hjärtat imånga medicinska innovationer och livräddande terapier. Många studierhar visat att en balanserad immunmodulering efter transplantation äravgörande för materialets förmåga att integrera med värdvävnaden. Muciner, en grupp av starkt glykosylerade proteiner, närvarande i våra slemhinnor, har visat sig ha en immunmoduleringskapacitet hos flera olika arter och kan därför användas för att modulera immunsvaret motimplantat. För att utforska denna möjlighet strävar vi efter att utveckla biomaterial, rika på muciner, som har förmågan att belägga implantaten och fungera som ett gränssnitt mellan kroppen och det transplanteradematerialet. Mucinbeläggning med enkelskikt kan erhållas genom enkeladsorption av muciner på olika ytor. Enkelskikt med muciner kanemellertid ha begränsningar såsom ofullständig täckning och instabilitetöver tid. Vi strävar sålunda mot att utveckla mucinrika, tunna filmer medanvändning av layer-by-layer assembly-teknologi. För att uppnå detta mål syntetiserades ClickMuciner genomfunktionalisering av bovint submaxillärt mucin (BSM) med tetrazin ochnorbornen via två olika strategier. Antingen genom konjugering medkarboxylgrupperna eller konjugering med cis-glykolgrupperna i mucinglykanerna. Klickreaktionen mellan tetrazin och norbornen tillåter defunktionaliserade mucinerna att bilda mucinhydrogeler via kovalentbindning. Lager-för-lager-uppbyggnaden av tetrazin- ochnorbornenfunktionaliserat mucin hade olika egenskaper beroende på denanvända funktionaliseringsmetoden. Vi fann signifikanta skillnader i deninitiala adsorptionen av mucinerna till ytan och i uppbyggnaden av detandra lagret. Funktionalisering genom konjugering tillkarboxylgrupperna gav bättre adsorption till substratytan, medanfunktionalisering genom konjugering till cis-glykol gav en mer signifikantandralageruppbyggnad. Uppbyggnaden av flerlagerfilmen var begränsadtill två lager, vilket vi tror kan bero på obalanserad ymptäthet av de tvåfunktionaliteterna på mucinerna.

Place, publisher, year, edition, pages
2018.
Keywords [en]
mucins, layer-by-layer, norbornene, tetrazine, click chemistry, thin films, coatings, mucus
Keywords [sv]
muciner, lager-för-lager, norbornen, tetrazin, klick-kemi, tunna filmer, beläggningar, slem
National Category
Other Engineering and Technologies
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-230771OAI: oai:DiVA.org:kth-230771DiVA, id: diva2:1219371
Available from: 2018-06-21 Created: 2018-06-15 Last updated: 2018-06-21Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text in DiVA

By organisation
School of Engineering Sciences in Chemistry, Biotechnology and Health (CBH)
Other Engineering and Technologies

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 2 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf