Synthesis and Investigation of Modified Silica Coatings for Biotechnology

Abstract

Mesoporous organic-inorganic hybrid composites on glass substrates were prepared by the sol-gel method for testing the proteins adhesion. Different types of hydrophobic/hydrophilic silica sol-gels were prepared using tetraethoxysilane (TEOS) as starting material and modified with hexamethyldisilazane (HMDS). Sol-gel thin films were successfully prepared with the dip-coating technique on glass surfaces. The coatings surface characteristics were evaluated. The prepared sol-gel derived colloidal silica coatings and modified coatings were characterized by wettability measurements. Also, infrared spectroscopy, atomic force microscope (AFM) assay were used to characterise the surfaces. The coatings of colloidal silica (VT104, water contact angle 17°), polysiloxane sol (VT111, 64°) methyl-modified sols (VT079, 144° and VT112, 47°) with various wettability properties were tested for CaCo-2 cells proliferation. Methylmodified coating VT112 proved to be the best substrate for cell proliferation.

Для тестування адгезії білків золь-гель методом приготовано мезопоруваті органо-неорганічні гібридні композити на скляних підкладинках. Різні типи гідрофобних та гідрофільних кремнеземних золів та гелів було приготовано з використанням тетраетоксисилану (ТЕОС) як вихідного матеріалу і модифіковано гексаметилдисилазаном (ГМДС). Тонкі золь-гель плівки було успішно приготовано за допомогою процедури глазурування зануренням на скляних поверхнях. Одержано характеристики поверхонь покриттів. Одержані шляхом золь-гель синтезу покриття – похідні колоїдного кремнезему та модифіковані покриття було охарактеризовано вимірюванням змочуваності. Для характеризації поверхонь було також використано аналіз за допомогою інфрачервоної спектроскопії та атомної силової мікроскопії (АСМ). Покриття з колоїдного кремнезему (VT104, кут змочування водою 17°), полісилоксановий золь (VT111, 64°), метил-модифіковані золі (VT079, 144° та VT112, 47°) з різною змочуваністю було протестовано для розмноження клітин СаСо-2. Метил-модифіковане покриття VT112 виявилось найкращим субстратом для розмноження клітин.

Для тестирования адгезии белков золь-гель методом приготовлены мезопористые органо-неорганические гибридные композиты на стеклянных подложках. Разные типы гидрофобных и гидрофильных кремнеземных золей и гелей были приготовлены с использованием тетраэтоксисилана (ТЭОС) как исходного материала и модифицированы гексаметилдисилазаном (ГМДС). Тонкие золь-гель пленки были успешно приготовлены с помощью процедуры глазурирования погружением на стеклянных поверхностях. Получены характеристики поверхностей покрытий. Полученные путем золь-гель синтеза покрытия – производные коллоидного кремнезема и модифицированные покрытия были охарактеризованы измерением смачиваемости. Для характеризации поверхностей был также использован анализ с помощью инфракрасной спектроскопии и атомной силовой микроскопии (АСМ). Покрытия из коллоидного кремнезема (VT104, угол смачивания водой 17°), полисилоксановый золь (VT111, 64°), метил-модифицированные золи (VT079, 144° и VT112, 47°) с разной смачиваемостью были протестированы для размножения клеток СаСо-2. Метилмодифицированное покрытие VT112 оказалось наилучшим субстратом для размножения клеток.