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)性官能團和生物活性位點，天然材料也具有生物活性不足的缺點。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、制備和性能方面進行研究，以神經(jīng)組織修復(fù)為模型，研究功能性生物活性材料對神經(jīng)細胞的粘附和軸突生長行為的影響。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，設(shè)計合成了呋喃-馬來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行逆向Diels-Alder反應(yīng)，得到馬來酰亞胺功能化的可降解聚酯材料。馬來酰亞胺基團的含量可以通過變化單體的共聚比例來調(diào)控。這種側(cè)基含有馬來酰亞胺基團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PC12細胞在材料表面的粘附和神經(jīng)軸突生長。這種含有馬來酰亞胺側(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)細胞軸突的生長。設(shè)計合成了側(cè)基為乙酰膽堿基團的可降解聚酯材料。根據(jù)乙酰膽堿基團的結(jié)構(gòu)，設(shè)計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)控乙酰膽堿基團的含量。乙酰膽堿基團的引入可以提高材料的親水性，促進PC12細胞的粘附以及軸突的生長。PC12細胞在材料表面的粘附和軸突生長行為與乙酰膽堿基團的含量有關(guān)，在樣品Ach-P(LA-ClTMC)-10（ClTMC單體的摩爾投料分數(shù)為10％）表面，PC12細胞具有較好的存活性和神經(jīng)軸突生長行為。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)的一類重要材料。為了促進水凝膠表面神經(jīng)細胞的粘附和軸突生長行為，通過化學(xué)改性，在透明質(zhì)酸(HA)分子上同時引入呋喃和甲基丙烯酸酯基團，利用甲基丙烯酸酯與巰基分子的Michael加成反應(yīng)，在HA分子上進一步接枝生物活性多肽CQAASIKVAV，最后與雙端馬來酰亞胺化的聚乙二醇共混進行Diels-Alder反應(yīng)，得到可原位交聯(lián)且具有