華東理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授劉潤輝課題組基于仿生設(shè)計,報道了結(jié)構(gòu)簡單、水溶性很高、易合成及大量制備的新型抗植入異物反應(yīng)高分子材料——聚DL-絲氨酸(PSer)。近年來,植入式生物材料和醫(yī)療器械發(fā)展迅猛,但材料植入到體內(nèi)后引起的異物反應(yīng)會導(dǎo)致植入體被膠原纖維包裹、被機體隔離,造成植入材料功能喪失、引起各種并發(fā)癥和病人的痛苦。更嚴重的是,幾乎所有的植入材料和醫(yī)療器械都有可能引起異物反應(yīng),而現(xiàn)有的抗異物反應(yīng)材料種類很少,許多材料的合成和制備相對困難。因此,研究和發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單、易大量制備的新型抗異物反應(yīng)材料在生物材料領(lǐng)域具有重要意義。
研究中,團隊基于仿生設(shè)計,將絲膠中高含量的L-絲氨酸和人體中作為重要的神經(jīng)遞質(zhì)的D-絲氨酸相結(jié)合,發(fā)現(xiàn)了新一代抗異物反應(yīng)材料——PSer。PSer水凝膠在植入小鼠后不引起明顯的炎癥反應(yīng),并能夠在至少7個月的時間內(nèi)抵制纖維囊包裹,明顯優(yōu)于目前生物材料中廣泛使用的聚乙二醇植入對照組。通過蛋白水平和基因水平研究揭示PSer水凝膠低異物反應(yīng)的原因是不引起周圍組織的細胞因子和促炎基因的過度表達。這類生物安全性好、易合成及大量制備、具有優(yōu)異抗異物反應(yīng)的新型高分子材料在在植入生物材料和裝置、藥物遞送等多個相關(guān)領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用,為解決臨床中普遍存在的植入材料異物反應(yīng)難題帶來新思路。
(來源:中國科學(xué)報)