Evaluation of a poly(vinyl pyrollidone)-coated biomaterial for urological use

The associated problems of bacterial biofilm formation and encrustation that may cause obstruction or blockage of urethral catheters and ureteral stents often hinders the effective use of biomaterials within the urinary tract. In this in vitro study, we have investigated the surface properties of a hydrophilic polyvinyl pyrollidone) (PVP)-coating applied to polyurethane and determined its suitability for use as a urinary tract biomaterial by comparing its lubricity and ability to resist bacterial adherence and encrustation with that of uncoated polyurethane and silicone. The PVP-coated polyurethane was significantly more hydrophilic and more lubricious than either uncoated polyurethane or silicone. Adherence of a hydrophilic Escherichia coli isolate to PVP-coated polyurethane and uncoated polyurethane was similar but significantly less than adherence to silicone. Adherence of a hydrophobic Enterococcus faecalis isolate to PVP-coated polyurethane and silicone was similar but was significantly less than adherence to uncoated polyurethane. Struvite encrustation was similar on the PVP-coated polyurethane and silicone but significantly less than on uncoated polyurethane. Furthermore, hydroxyapatite encrustation was significantly less on the PVP-coated polyurethane than on either uncoated polyurethane or silicone. The results suggest that the PVP-coating could be useful in preventing complications caused by bacterial biofilm formation and the deposition of encrustation on biomaterials implanted in the urinary tract and, therefore, warrants further evaluation. (C) 2002 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Enhanced surface attachment of protein-type targeting ligands to poly(lactide-co-glycolide) nanoparticles using variable expression of polymeric acid functionality

The density of reactive carboxyl groups on the surface of poly(lactide-co-glycolide) (PLGA) nanoparticles (NP) was modulated using a combination of high-molecular weight (MW) encapped and low MW non-encapped PLGA. Carboxyl groups were activated using carbodiimide chemistry and conjugated to bovine serum albumin and a model polyclonal antibody. Activation of carboxyl,groups in solution-phase PLGA prior to NP formation was compared with a postformation activation of peripheral carboxyl groups on intact NP. Activation before or after NP formation did not influence conjugation efficiency to NP prepared using 100% of the low-MW PLGA. The effect of steric stabilization using poly(vinyl alcohol) reduced conjugation of a polyclonal antibody from 62 mu g/(mg NP) to 32 mu g/(mg NP), but enhanced particulate stability. Increasing the amount of a high-MW PLGA also reduced Conjugation, with the activation post-formation still superior to the preformation approach. Drug release studies showed that high proportions of high-MW PLGA in the NP produced a longer sustained release profile of a model drug (celecoxib). It can be concluded that activating intact PLGA NP is superior to activating component parts prior to NP formation. Also, high MW PLGA could be used to prolong drug release, but at the expense of conjugation efficiency on to the NP surface. (C) 2008 Wiley Periodicals, Inc. J Biomed Mater Res 87A: 873-884, 2008

Effects of storage on thermomechanical properties of poly(epsilon-caprolactone) blends containing poly(vinyl pyrrolidone/iodine)

This study reports the effects of: the molecular weight ratio of poly(epsilon -caprolactone) (PCL) in blends containing polymer of high (50 000 g mol(-1)) and low (4000 g mol(-1)) molecular weight; the concentration (0, 1, and 5 wt-%) of poly(vinyl pyrrolidone/iodine) (PVP/I); and storage at 30 degreesC and 75% relative humidity; on the thermomechanical properties of films prepared by solvent evaporation from solutions containing both PCL and PVP/I. The tensile properties were found to be statistically dependent on the molecular weight ratio of PCL but not on the concentration of PVP/I. The reductions in tensile strength and elongation at break associated with increasing amounts of low molecular weight PCL were attributed to a reduction in the concentration of chain entanglements. No changes were observed in viscoelastic properties or the glass transition temperature. Following storage there were no changes in the tensile strength, glass transition temperature, or viscoelastic properties of the films; however, significant reductions in elongation at break were observed. It is suggested that this is due to hydrolytic chain scission of amorphous PCL. Inclusion of 5 wt-% PVP/I increased this process in films containing 100:0 and 80:20 high/low molecular weight PCL (but not 60.40), but the extent of this was small. This study highlighted significant aging properties of PCL in a moist atmosphere. Consequently, it is recommended that suitable packaging materials should be employed to control the exposure of PCL films to water during storage.

Électrofilage de fibres à partir de mélanges polystyrène/poly(vinyl méthyl éther)

L’électrofilage est un procédé permettant de préparer des fibres possédant un diamètre de l’ordre du micromètre ou de quelques centaines de nanomètres. Son utilisation est toutefois limitée par le manque de contrôle sur la structure et les propriétés des fibres ainsi produites. Dans ce travail, des fibres électrofilées à partir de mélanges de polystyrène (PS) et de poly(vinyl méthyl éther) (PVME) ont été caractérisées. La calorimétrie différentielle à balayage (DSC) a montré que les fibres du mélange PS/PVME sont miscibles (une seule transition vitreuse) lorsque préparées dans le benzène, alors qu'une séparation de phases a lieu lorsque le chloroforme est utilisé. Les fibres immiscibles sont néanmoins malléables, contrairement à un film préparé par évaporation du chloroforme qui a des propriétés mécaniques médiocres. Des clichés en microscopies optique et électronique à balayage (MEB) ont permis d’étudier l'effet de la composition et du solvant sur le diamètre et la morphologie des fibres. Des mesures d’angles de contact ont permis d’évaluer l’hydrophobicité des fibres, qui diminue avec l’ajout de PVME (hydrophile); les valeurs sont de 60° supérieures à celles des films de composition équivalente. Un retrait sélectif du PVME a été réalisé par l’immersion des fibres dans l’eau. La spectroscopie infrarouge a montré que la composition passe de 70 à 95% de PS pour une fibre immiscible mais seulement à 75% pour une fibre miscible. Ces résultats indiquent que la phase riche en PVME se situe presque uniquement à la surface des fibres immiscibles, ce qui a été confirmé par microscopie à force atomique (AFM) et MEB. Finalement, l’effet du mélange des deux solvants, lors de l’électrofilage du mélange PS/PVME, a été étudié. La présence du chloroforme, même en quantité réduite, provoque une séparation de phases similaire à celle observée avec ce solvant pur.

Development and characterization of polymeric nanoparticles(NPs) made from functionalized poly (D,L- lactide) (PLA)polymers

Les nanoparticules polymériques biodégradable (NPs) sont apparues ces dernières années comme des systèmes prometteurs pour le ciblage et la libération contrôlée de médicaments. La première partie de cette étude visait à développer des NPs biodégradables préparées à partir de copolymères fonctionnalisés de l’acide lactique (poly (D,L)lactide ou PLA). Les polymères ont été étudiés comme systèmes de libération de médicaments dans le but d'améliorer les performances des NPs de PLA conventionnelles. L'effet de la fonctionnalisation du PLA par insertion de groupements chimiques dans la chaîne du polymère sur les propriétés physico-chimiques des NPs a été étudié. En outre, l'effet de l'architecture du polymère (mode d'organisation des chaînes de polymère dans le copolymère obtenu) sur divers aspects de l’administration de médicament a également été étudié. Pour atteindre ces objectifs, divers copolymères à base de PLA ont été synthétisés. Plus précisément il s’agit de 1) copolymères du poly (éthylène glycol) (PEG) greffées sur la chaîne de PLA à 2.5% et 7% mol. / mol. de monomères d'acide lactique (PEG2.5%-g-PLA et PEG7%-g-PLA, respectivement), 2) des groupements d’acide palmitique greffés sur le squelette de PLA à une densité de greffage de 2,5% (palmitique acid2.5%-g-PLA), 3) de copolymère « multibloc » de PLA et de PEG, (PLA-PEG-PLA)n. Dans la deuxième partie, l'effet des différentes densités de greffage sur les propriétés des NPs de PEG-g-PLA (propriétés physico-chimiques et biologiques) a été étudié pour déterminer la densité optimale de greffage PEG nécessaire pour développer la furtivité (« long circulating NPs »). Enfin, les copolymères de PLA fonctionnalisé avec du PEG ayant montré les résultats les plus satisfaisants en regard des divers aspects d’administration de médicaments, (tels que taille et de distribution de taille, charge de surface, chargement de drogue, libération contrôlée de médicaments) ont été sélectionnés pour l'encapsulation de l'itraconazole (ITZ). Le but est dans ce cas d’améliorer sa solubilité dans l'eau, sa biodisponibilité et donc son activité antifongique. Les NPs ont d'abord été préparées à partir de copolymères fonctionnalisés de PLA, puis ensuite analysés pour leurs paramètres physico-chimiques majeurs tels que l'efficacité d'encapsulation, la taille et distribution de taille, la charge de surface, les propriétés thermiques, la chimie de surface, le pourcentage de poly (alcool vinylique) (PVA) adsorbé à la surface, et le profil de libération de médicament. L'analyse de la chimie de surface par la spectroscopie de photoélectrons rayon X (XPS) et la microscopie à force atomique (AFM) ont été utilisés pour étudier l'organisation des chaînes de copolymère dans la formulation des NPs. De manière générale, les copolymères de PLA fonctionnalisés avec le PEG ont montré une amélioration du comportement de libération de médicaments en termes de taille et distribution de taille étroite, d’amélioration de l'efficacité de chargement, de diminution de l'adsorption des protéines plasmatiques sur leurs surfaces, de diminution de l’internalisation par les cellules de type macrophages, et enfin une meilleure activité antifongique des NPs chargées avec ITZ. En ce qui concerne l'analyse de la chimie de surface, l'imagerie de phase en AFM et les résultats de l’XPS ont montré la possibilité de la présence de davantage de chaînes de PEG à la surface des NPs faites de PEG-g-PLA que de NPS faites à partie de (PLA-PEG-PLA)n. Nos résultats démontrent que les propriétés des NPs peuvent être modifiées à la fois par le choix approprié de la composition en polymère mais aussi par l'architecture de ceux-ci. Les résultats suggèrent également que les copolymères de PEG-g-PLA pourraient être utilisés efficacement pour préparer des transporteurs nanométriques améliorant les propriétés de certains médicaments,notamment la solubilité, la stabilité et la biodisponibilité.

Enhancement of Diffraction Efficiency and Storage Life of Poly (Vinyl Chloride) Based Optical Recording Medium with the Incorporation of an Electron Donor

The differaction efficiency,sensitivity and storage life of Methylene Blue sencitized poly (vinyl chloride) film was improved by the addition of an electron donor in the matrix. The addition of pyridine enhanced the diffraction efficiency by two times and storage life of the gratings was increased to 2-3 days.

Optimization of pH and Direct Imaging Conditions of Complexed Methylene Blue Sensitized Poly(vinyl chloride) Films

Significant results of our experimental investigations on the dependence of pH on real time transmission characteristics on recording media fabricated by doping PVC with complexed methylene blue are presented. The optimum pH value for faster bleaching was found to be 4×5. In typical applications, the illumination from one side, normal to the surface of this material, initiates a chemical sequence that records the incident light pattern in the polymer. Thus direct imaging can be successfully done on this sample. The recorded letters were very legible with good contrast and no scattering centres. Diffraction efficiency measurements were also carried out on this material.