Modification Simple de Surface du Poly(diméthylsiloxane) via des Polymères Intelligents à Ségrégation de Surface pour la Biomicrofluidique

Le poly(diméthylsiloxane) (PDMS) est sans doute le matériau le plus populaire pour les dispositifs microfluidiques dans les systèmes sur puce et d'autres applications biomédicales. Cependant, l'hydrophobicité du PDMS entraîne une adsorption non spécifique de protéines et d'autres molécules telles que des médicaments thérapeutiques, limitant son utilisation plus large. Ici, nous introduisons une méthode simple de préparation des matériaux PDMS pour améliorer l'hydrophilie et réduire l'adsorption non spécifique des protéines tout en conservant la biocompatibilité cellulaire, la transparence et de bonnes propriétés mécaniques sans avoir besoin de traitement de surface post-polymerisation. Cette approche utilise des copolymères intelligents composés de segments de poly(éthylène glycol) (PEG) et de PDMS (PDMS-PEG) qui, lorsqu'ils sont mélangés avec le PDMS pendant la fabrication du dispositif, se ségrègent spontanément vers les surfaces en contact avec des solutions aqueuses et réduisent l'hydrophobicité sans étapes de fabrication supplémentaires. Les échantillons de PDMS modifiés par PDMS-PEG ont montré des angles de contact aussi bas que 23,6° ± 1° et ont conservé cette hydrophilie pendant au moins vingt mois. Leur wettabilité améliorée a été confirmée à l'aide d'expériences de flux capillaire. Les dispositifs modifiés ont présenté une adsorption non spécifique considérablement réduite d'albumine, de lysozyme et d'immunoglobuline G. Le PDMS modifié était biocompatible, ne montrant aucun effet indésirable lorsqu'il était utilisé dans un modèle simple de foie sur puce utilisant des hépatocytes primaires de rat. Cette méthode de modification du PDMS peut également être appliquée dans des séparations analytiques, la biosensibilité, les études cellulaires et les études liées aux médicaments.