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Surface-Initiated Grafting of Dendritic Polyglycerol from Mussel-Inspired Adhesion-Layers for the Creation of Cell-Repelling Coatings

  • Biofouling is a major challenge in the application of textiles, biosensors, and biomedical implants. In the current work, a straightforward method for the solvent-free polymerization of antifouling dendritic polyglycerol (dPG) from mussel-inspired dendritic polyglycerol (MI-dPG) coatings on hydrophilic titanium dioxide (TiO2) and hydrophobic polydimethylsiloxane (PDMS) is reported. Surface characterization is performed by static water contact angle (CA) measurements, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and scanning electron microscopy (SEM). Significant lower CA values are obtained after dPG grafting from MI-dPG-coated TiO2 and MI-dPG coated PDMS. Furthermore, XPS shows a time-dependent increase of the CO bond content upon dPG grafting from MI-dPG-coated TiO2 and MI-dPG-coated PDMS. Analysis of the surface morphology by SEM shows a clear time-dependent increase in the surface roughness upon dPG grafting from MI-dPG-coated TiO2 and MIdPG-coated PDMS. When the viability of twoBiofouling is a major challenge in the application of textiles, biosensors, and biomedical implants. In the current work, a straightforward method for the solvent-free polymerization of antifouling dendritic polyglycerol (dPG) from mussel-inspired dendritic polyglycerol (MI-dPG) coatings on hydrophilic titanium dioxide (TiO2) and hydrophobic polydimethylsiloxane (PDMS) is reported. Surface characterization is performed by static water contact angle (CA) measurements, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and scanning electron microscopy (SEM). Significant lower CA values are obtained after dPG grafting from MI-dPG-coated TiO2 and MI-dPG coated PDMS. Furthermore, XPS shows a time-dependent increase of the CO bond content upon dPG grafting from MI-dPG-coated TiO2 and MI-dPG-coated PDMS. Analysis of the surface morphology by SEM shows a clear time-dependent increase in the surface roughness upon dPG grafting from MI-dPG-coated TiO2 and MIdPG-coated PDMS. When the viability of two adhesive cell types is studied via LIVE/DEAD staining, a strong reduction in the cell density is observed after the dPG grafting from MI-dPG-coated TiO2 and MI-dPG-coated PDMS (a decrease of >95% in all cases). The combined results show that biocompatible but highly cell-repelling surfaces are efficiently constructed via the grafting of dPG from MI-dPG-coated TiO2 and MI-dPG-coated PDMS.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:M.W. Kulka, C. Nie, P. Nickl, Y. Kerkhoff, A. Garg, D. Salz, Jörg RadnikORCiD, I. Grunwald, R. Haag
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Advanced materials interfaces
Jahr der Erstveröffentlichung:2020
Organisationseinheit der BAM:6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.1 Oberflächen- und Dünnschichtanalyse
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Wiley VCH
Jahrgang/Band:7
Ausgabe/Heft:24
Erste Seite:931
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Dendritic polyglycerol; Mussel-inspired adhesives; Repelling surface coatings; Surface-initated grafting
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Chemie und Prozesstechnik
Material
Material / Nano
DOI:10.1002/admi.202000931
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-516590
ISSN:2196-7350
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:26.11.2020
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:26.11.2020
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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