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近几年来,“点击”化学由于反应效率高,环境适应性好(耐水、氧和各种化学基团),具有高度选择性,产物纯净等优点,已经成为药物开发和生物医用材料等诸多领域最为有用和吸引人的合成理念之一。利用“点击”化学可以设计制备出特殊结构的聚合物,用于材料表面生物化改性和原位水凝胶的制备;许多生物分子(氨基酸、肽、蛋白质等)含有巯基,利用这一点,也可以设计性能可控的生物分子-聚合物杂化材料。聚多巴胺(PDA)具有优异的生物相容性和低细胞毒性。在基体表面沉积聚多巴胺薄膜不仅可以得到亲水性表面,还可以得到生物相亲性表面。PDA涂层可以促进细胞粘附和增殖分化,此外PDA具有类两性离子的性质,对外界pH敏感,还可以用于药物控释和生物芯片等应用。聚二甲基硅氧烷(PDMS)因其硬度可调,成型方便,光学透明性好,无毒性等特点,被广泛应用于细胞培养和生物芯片制备等方面。然而,其固有的疏水表面不利于细胞生长,因此PDMS的表面改性对于有效的细胞粘附而言是必须的。在本文中,我们采用乙烯基硅油共混PDMS预聚物,在不影响PDMS固化和性能的条件下赋予PDMS一定的反应性,然后和巯基乙胺利用巯基-烯“点击”化学完成PDMS表面的氨基化改性,最后通过希夫碱反应/迈克尔加成(Schiff base reaction/Michael addition)成功接枝不同形态的聚多巴胺。通过对聚多巴胺形貌的调控可以控制改性PDMS表面的亲疏水性。接触角、摩擦磨损、蛋白脱吸附等测试均验证了聚多巴胺改性PDMS表面的pH响应性。此外,细胞培养、蛋白印迹分析也验证了聚多巴胺改性可以大大促进材料表面细胞的生长和分化,这是一种简便有效的生物材料改性方法。受以上工作成功的鼓舞,我们还利用巯基-烯“点击”化学制备了一种高精度快速成型的透明质酸水凝胶。透明质酸(HA)是一种广为人知的生物材料,广泛存在于哺乳动物的细胞外基质(ECM)中。它是一种具有非免疫原性、生物相容性、可降解的完全天然线性聚合物,能有效促进皮肤的修复和伤口愈合。它在组织工程、药物传递、免疫调节等多种生物过程中也起着非常重要的作用。但是透明质酸水凝胶质地较脆,力学性能一般,需要通过加强交联或者共聚等一系列改性手段来改善强度。我们首先将透明质酸甲基丙烯酸化,再利用季戊四醇和N-乙酰-L-半胱氨酸合成四臂巯基交联剂(PE(NAC)4),在405 nm光作用下混合甲基丙烯酸化透明质酸(HAMA)和PE(NAC)4就可以快速固化水凝胶。该透明质酸水凝胶HAMA/PE(NAC)4具有高精度成型特点,精度可以达到25μm,经流变测试和压缩测试发现通过调控交联剂用量可以成功调节水凝胶的力学性能,压缩应力可从40 kPa提高到70 kPa;弹性模量可从120 kPa提高到460 kPa。该水凝胶是一种完全生物来源的绿色材料,几乎没有残留生物有害分子,可完全生物降解。我们使用制备的透明质酸水凝胶用于释放血管内皮生长因子(VEGF)。结果表明,透明质酸凝胶能支持细胞生长,并有效促进VEGF的释放(386 pg/mL)。这种快速光固化材料今后有望用于伤口敷料。