Two types of human endothelial cells were employed for in vitro studies to characterize their response to a model polymer, poly(ε-caprolactone) (PCL), and eight different PCL modifications. After optimizing the in vitro model, the biocompatibility of the polymer substrates was investigated by means of cell proliferation and viability assays and confocal laser scanning microscopy. Plasma chemical activation of PCL proved to be the most endothelialization promoting functionalization of the polymer in these tests. When the cells were subjected to additional stimulation by vascular endothelial growth factor (VEGF), the maximum growth response for both cell types was again seen on plasma activated PCL. The impact of PCL precoating with proteins of the extracellular matrix was found to be beneficial for cell adhesion, and qPCR analysis of eNOS, IL-8, ICAM-1, PECAM-1 and VCAM-1 transcripts after 24 h stimulation with VEGF on four different PCL surfaces with and without fibronectin coating revealed the least proinflammatory mRNA expression pattern upon exposure of the primary cells to PCL activated with aminopropyltriethoxysilane (APTES).
Mit Hilfe zweier Arten von humanen Endothelzellen wurde die Zellantwort auf ein Modellpolymer, Poly(ε-caprolactone) (PCL), und acht PCL-Modifikationen in Zellkulturstudien charakterisiert. Nach Optimierung des in vitro Modells wurde die Biokompatibilität der Polymersubstrate mittels Zellproliferations- und Vitalitätsassays sowie konfokaler Laserscanningmikroskopie untersucht. In diesen Versuchen erwies sich die plasmachemische PCL-Aktivierung als die die Endothelialisierung begünstigendste Polymerfunktionalisierung. Bei der anschließenden zusätzlichen Stimulierung der Zellen mit Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) wurde erneut auf plasmaaktiviertem PCL für beide Zelltypen das größte Wachstum verzeichnet. Die Beschichtung von PCL mit Proteinen der extrazellulären Matrix wirkte sich günstig auf die Zelladhäsion aus, und die Analyse der Transkripte von eNOS, IL-8, ICAM-1, PECAM-1 und VCAM-1 per qPCR nach erfolgter VEGF-Stimulation von Primärzellen für 24 h auf vier verschiedenen PCL-Oberflächen jeweils mit und ohne Fibronektinbeschichtung ergab das am wenigsten proinflammatorische Expressionsmuster bei den auf mit Aminopropyltriethoxysilan (APTES) funktionalisiertem PCL wachsenden Zellen.