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  • Hydrophobically-modified poly(vinyl pyrrolidone) as a physically-associative, shear-responsive ophthalmic hydrogel.

Hydrophobically-modified poly(vinyl pyrrolidone) as a physically-associative, shear-responsive ophthalmic hydrogel.

Experimental eye research (2015-06-06)
Paniz Sheikholeslami, Ben Muirhead, David Sung Hyeon Baek, Hai Wang, Xu Zhao, Daryl Sivakumaran, Shelley Boyd, Heather Sheardown, Todd Hoare
ZUSAMMENFASSUNG

The potential of hydrophobically-modified poly(vinyl pyrrolidone) as a shear-responsive, self-associative hydrogel for ophthalmic applications is demonstrated. Hydrophobic modification was achieved via random copolymerization of N-vinylpyrrolidone with N-vinylformamide, the latter of which can be hydrolyzed to expose a desired degree of reactive amine groups permitting grafting of alkyl chlorides of varying alkyl chain lengths. The resulting materials formed highly shear-responsive physical hydrogels, exhibiting tunable shear thinning over 4-5 decades of viscosity from infinite shear to zero shear conditions that facilitates lubrication upon blinking and/or facile injection or drop-based delivery to the anterior or posterior segments of the eye. Viscosity changes due to self-association over time can also be tuned by changing the length of the hydrophobe, with C18-grafted materials exhibiting prolonged thickening over several weeks to form extremely stiff hydrogels and shorter grafts equilibrating significantly faster but forming weaker gels. The hydrogels remained transparent even at very high polymer concentrations (20 wt%) and are demonstrated to facilitate controlled release of a model drug (doxorubicin). The polymers exhibit minimal cytotoxicity in vitro to human corneal epithelial cells and retinal pigment epithelial cells, particularly when lower molecular weight backbone polymers were used. In vivo assessments in rabbits indicated no significant conjunctival edema or redness, secretion, corneal opacity, or iris involvement upon anterior application. Following intravitreal injection in rat eyes, no opacification of the lens, cornea or vitreous, nor any morphological or functional change to the posterior segment was observed. Examination of wholemount tissues and histology demonstrated no adverse effect from the injection or deposition of material. As such, these shear-thinning materials offer potential for drug delivery in both the anterior and posterior segments or as a vitreal replacement that can be easily administered or removed.

MATERIALIEN
Produktnummer
Marke
Produktbeschreibung

Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, Hybri-Max, sterile-filtered, BioReagent, suitable for hybridoma, ≥99.7%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, Molecular Biology
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, sterile-filtered, BioPerformance Certified, meets EP, USP testing specifications, suitable for hybridoma
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, anhydrous, ≥99.9%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
2-Propanol, BioReagent, ≥99.5%, Molecular Biology
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, ≥99.5% (GC), suitable for plant cell culture
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Methanol, anhydrous, 99.8%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
2-Propanol, anhydrous, 99.5%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Doxorubicin -hydrochlorid, 98.0-102.0% (HPLC)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
1-Vinyl-2-pyrrolidon, contains sodium hydroxide as inhibitor, ≥99%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, BioUltra, Molecular Biology, ≥99.5% (GC)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Isopropylalkohol, ≥99.7%, FCC, FG
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
2-Propanol, BioUltra, Molecular Biology, ≥99.5% (GC)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, meets EP testing specifications, meets USP testing specifications
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Hämatoxylin
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Doxorubicin -hydrochlorid, suitable for fluorescence, 98.0-102.0% (HPLC)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
2-Propanol, electronic grade, 99.999% trace metals basis
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, PCR Reagent
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Hämatoxylin, certified by the BSC
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
o-Xylen, anhydrous, 97%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
N-Vinylformamid, 98%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Cardiogreen, polymethine dye
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
1-Chlordekan, 98%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
1-Chlordodecan, ≥97.0% (GC)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
1-Chloroctadecan, 96%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
2-Propanol, HPLC Plus, for HPLC, GC, and residue analysis, 99.9%, poly coated bottles
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Methanol, suitable for NMR (reference standard)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Tropicamid, solid
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Sigma-Aldrich
Methanol -Lösung, suitable for NMR (reference standard), 4% in methanol-d4 (99.8 atom % D), NMR tube size 3 mm × 8 in.
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
8-Octanoyloxypyren-1,3,6-Trisulfonsäure Trinatriumsalz, suitable for fluorescence, ≥90% (HPCE)
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