PEEK bioattivo: ancoraggio covalente o auto-aggregazione di peptidi

L’ingegneria tissutale è una delle vie più promettenti per rispondere alla richiesta di impianti ossei biocompatibili. Polimeri sintetici, funzionalizzati tramite sequenze peptidiche bioattive, hanno dimostrato di incrementare l’adesione e la proliferazione cellulare. In questo progetto, come polimero di partenza, si è preso in considerazione il Poli(etere-etere-chetone) (PEEK). Il PEEK è un biomateriale molto promettente, è un polimero termoplastico semicristallino costituito da una catena aromatica formata da gruppi eterei e chetonici. È un materiale biocompatibile, dotato di ottime proprietà meccaniche che lo rendono un sostituto di tessuto osseo ma risulta biologicamente inerte. Per rendere questo materiale bioattivo, la superficie del PEEK è stata funzionalizzata con sequenze peptidiche bioattive tramite la formazione di un’ossima oppure utilizzando un processo di auto-aggregazione peptidica spontanea. Precisamente, (i) il PEEK è stato funzionalizzato covalentemente via ossima con il D2HVP, dimero retro-inverso del peptide HVP, peptide adesivo che riproduce la sequenza (351-359) della vitronectina umana. Inoltre, (ii) il PEEK è stato funzionalizzato covalentemente tramite fotoattivazione del gruppo azido, inserito al termine della sequenza amminoacidica del peptide GBMP1α, frammento (48-69) della proteina BMP2. Per ultimo, (iii) il PEEK è stato funzionalizzato con il peptide autoassemblante EYK16 facendolo aggregare sulla superficie. Tutti i campioni di PEEK funzionalizzati sono stati caratterizzati attraverso prove superficiali e meccaniche. Le misure dell’angolo di contatto (WCA) e con il microscopio a forza atomica (AFM) hanno mostrato che la presenza dei peptidi ha modificato la superficie e le proprietà del PEEK. Inoltre, l’analisi di spettroscopia a raggi X (XPS) ha confermato la presenza del peptide sui campioni di PEEK. Infine, sono stati eseguiti dei saggi biologici sui campioni funzionalizzati che hanno confermato che la presenza di sequenze bioattive ancorate sulla superficie del PEEK rende il materiale capace di promuovere la proliferazione e la differenziazione degli osteoblasti umani.