功能化生物活性組織再生材料的構(gòu)建與性能研究.pdf

1、再生醫(yī)學(xué)材料是實(shí)現(xiàn)組織再生與修復(fù)的物質(zhì)基礎(chǔ)。功能化生物活性材料的構(gòu)建是調(diào)控細(xì)胞各種行為，如存活、粘附、增殖和分化的必要前提。傳統(tǒng)生物可降解脂肪族聚酯材料的親水性差、缺乏反應(yīng)性官能團(tuán)和生物活性位點(diǎn)，天然材料也具有生物活性不足的缺點(diǎn)。本文圍繞功能化生物活性組織再生材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制備和性能方面進(jìn)行研究，以神經(jīng)組織修復(fù)為模型，研究功能性生物活性材料對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的粘附和軸突生長(zhǎng)行為的影響。這些工作在功能性生物活性材料以及神經(jīng)修復(fù)材料的設(shè)計(jì)方面具有

2、重要意義。
　　為了在可降解脂肪族聚酯材料上引入反應(yīng)性基團(tuán)，設(shè)計(jì)合成了呋喃-馬來(lái)酰亞胺功能化的三亞甲基碳酸酯單體，這種單體與丙交酯在溶液中共聚得到的聚合物進(jìn)行逆向Diels-Alder反應(yīng)，得到馬來(lái)酰亞胺功能化的可降解聚酯材料。馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)的含量可以通過(guò)變化單體的共聚比例來(lái)調(diào)控。這種側(cè)基含有馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)的聚酯材料可以與含有巰基的小分子反應(yīng)，如3-巰基丙醇、半胱胺鹽酸鹽和巰基乙酸，且條件溫和、高效，得到側(cè)基含有羥基、氨基和羧基的

3、聚酯材料。多肽分子CQAASIKVAV的接枝可以促進(jìn)PC12細(xì)胞在材料表面的粘附和神經(jīng)軸突生長(zhǎng)。這種含有馬來(lái)酰亞胺側(cè)基的可降解聚酯材料也可用于接枝其他含有巰基的生物活性分子，用于生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域。
　　乙酰膽堿作為一種神經(jīng)遞質(zhì)，可以調(diào)控神經(jīng)細(xì)胞軸突的生長(zhǎng)。設(shè)計(jì)合成了側(cè)基為乙酰膽堿基團(tuán)的可降解聚酯材料。根據(jù)乙酰膽堿基團(tuán)的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)合成了氯乙醇酯功能化的三亞甲基碳酸酯單體，將該單體與丙交酯共聚得到氯乙醇酯側(cè)基的可降解聚酯材料;氯乙醇酯

4、側(cè)基與三甲胺發(fā)生季銨化反應(yīng)，得到乙酰膽堿功能化的聚酯材料(Ach-P(LA-ClTMC))。變化單體的共聚比例，可以調(diào)控乙酰膽堿基團(tuán)的含量。乙酰膽堿基團(tuán)的引入可以提高材料的親水性，促進(jìn)PC12細(xì)胞的粘附以及軸突的生長(zhǎng)。PC12細(xì)胞在材料表面的粘附和軸突生長(zhǎng)行為與乙酰膽堿基團(tuán)的含量有關(guān)，在樣品Ach-P(LA-ClTMC)-10（ClTMC單體的摩爾投料分?jǐn)?shù)為10％）表面，PC12細(xì)胞具有較好的存活性和神經(jīng)軸突生長(zhǎng)行為。這種含有乙酰膽堿側(cè)

5、基的聚酯材料有望用于神經(jīng)組織的再生。
　　可注射水凝膠由于可通過(guò)液態(tài)注射并原位形成凝膠，因而成為再生醫(yī)學(xué)的一類(lèi)重要材料。為了促進(jìn)水凝膠表面神經(jīng)細(xì)胞的粘附和軸突生長(zhǎng)行為，通過(guò)化學(xué)改性，在透明質(zhì)酸(HA)分子上同時(shí)引入呋喃和甲基丙烯酸酯基團(tuán)，利用甲基丙烯酸酯與巰基分子的Michael加成反應(yīng)，在HA分子上進(jìn)一步接枝生物活性多肽CQAASIKVAV，最后與雙端馬來(lái)酰亞胺化的聚乙二醇共混進(jìn)行Diels-Alder反應(yīng)，得到可原位交聯(lián)且具有