功能化生物活性組織再生材料的構建與性能研究.pdf

1、再生醫(yī)學材料是實現組織再生與修復的物質基礎。功能化生物活性材料的構建是調控細胞各種行為，如存活、粘附、增殖和分化的必要前提。傳統生物可降解脂肪族聚酯材料的親水性差、缺乏反應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構設計、制備和性能方面進行研究，以神經組織修復為模型，研究功能性生物活性材料對神經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修復材料的設計方面具有

2、重要意義。
　　為了在可降解脂肪族聚酯材料上引入反應性基團，設計合成了呋喃-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，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控。這種側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，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軸突生長。這種含有馬來酰亞胺側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)學工程領域。
　　乙酰膽堿作為一種神經遞質，可以調控神經細胞軸突的生長。設計合成了側基為乙酰膽堿基團的可降解聚酯材料。根據乙酰膽堿基團的結構，設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基的可降解聚酯材料;氯乙醇酯

4、側基與三甲胺發(fā)生季銨化反應，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，在樣品Ach-P(LA-ClTMC)-10（ClTMC單體的摩爾投料分數為10％）表面，PC12細胞具有較好的存活性和神經軸突生長行為。這種含有乙酰膽堿側

5、基的聚酯材料有望用于神經組織的再生。
　　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)學的一類重要材料。為了促進水凝膠表面神經細胞的粘附和軸突生長行為，通過化學改性，在透明質酸(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，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，得到可原位交聯且具有