[基礎科學]國外先進智能生物材料的研究進展-資料下載頁
2024-12-07 19:32本頁面
【正文】 是表面特異化途徑之一。處于生物流體中的生物材料存在不同蛋 白質間的交換吸附，蛋白質和水之間也有交換吸附。生物材料表面的化學結構形態(tài)對生物材料 /宿主相互作用產(chǎn)生重大影響，可能誘發(fā)蛋白質優(yōu)先吸附。溫敏性聚異丙基丙烯酰胺 (PIPAAm)在 LCST 溫度以下顯示親水性，當溫度高于 LCST 時轉變成疏水性，這反映 PIPAAm 鏈的構象隨溫度而變化。這種特性可用于肽類的脫吸附分離 [10]。 Ratner 研究組 [17]以輝光放電等離子沉積方式形成聚合物薄膜，然后將二糖與薄膜共價鍵合，構建多糖狀空腔，它們可高度選擇識別許多模板蛋白，如白蛋白、免疫球蛋白、溶菌酶、核糖核酸酶和鏈酶親和素。這 預示一旦確認體內(nèi)某種蛋白對愈合特別重要，就可設計與修飾表面，使與其親和的關鍵蛋白富集，從而觸發(fā)愈合過程。 血液相容性材料 為賦予生物材料抗血栓性，希望蛋白質在材料表面呈單層吸附，這涉及了材料表面水的結構。水分子藉分子間氫鍵可形成水團簇，單個水分子和水團簇混合構成總體水，兩者處于動態(tài)平衡。人工再現(xiàn)細胞膜表面可賦予生物材料良好的血液相容性。鑒于細胞膜主要由磷脂質雙分子膜構成，將磷脂的親水性磷酸膽堿 (PC)殘基引入聚甲基丙烯酸衍生物中，能獲得可抑制蛋白質多層吸附的聚合物。聚合物表面對蛋白質的吸附與 水的狀態(tài)有關，要獲得良好的血液相容性須同時考慮蛋白質與水分子的協(xié)同作用。 細胞特異材料 隨著組織工程的發(fā)展，對生物材料 /細胞相互作用的調(diào)控變得日益重要。這種調(diào)控實質上是對生物材料與細胞接觸時的表面活性的調(diào)控。組織工程中使用最廣的聚 ?羥基酸如聚乳酸 (PLA)可通過不同途徑調(diào)節(jié)表面的親水 /疏水性或荷電特性。固定細胞粘連因子和細胞增殖因子，能使 PLA 表面呈現(xiàn)細胞特異性，包括細胞粘連因子精氨酸 甘氨酸 天冬氨酸 (RGD)三肽結構的固定，也包括膠原、明膠或纖連蛋白、細胞粘連蛋白的固定。如 PLA 薄膜表 面經(jīng)堿處理后，明膠分子中的脯胺酸、羥基脯氨酸或精氨酸的去質子化活性氨基與聚乳酸產(chǎn)生酸 酰胺交換反應，使明膠在聚乳酸表面化學固定。 pH=條件下固定明膠的 PLA 薄膜，其細胞粘連系數(shù)與 RGD 固定薄膜基本相當，是很有應用前景的生物材料表面工程技術 [17]。不同細胞識別不同的細胞外基質 (ECM)，發(fā)揮相應的獨特功能。細胞的識別性能與糖脂質和糖蛋白相關 ,仿照細胞的特異識別性能可構建仿生糖鏈高分子，作為組織工程中人工基質。 以上從智能高分子凝膠、刺激響應性藥物釋放體系、智能膜材和生物材料表面智能化 4 個方面闡 述了智能生物材料的研究進展。從本質上講它們都屬于仿生范疇，但僅是初級階段。隨著研究工作者對材料科學和生命科學理解的深入，仿生程度必將在 21世紀得到大幅度提高。生物材料的智能化發(fā)展很重要，例如組織工程正在尋求人工細胞外基質的智能化響應以及對目標細胞的響應，其原理是對人體這個開放生物體系的分子識別過程。開放體系存在著能量、物質、信息傳遞，故怎樣設計與修飾生物材料使之能夠適應人體，是對生物材料的長期挑戰(zhàn)。這方面進展有賴于材料科學工作者真正做到與生命科學交叉與融合。生物材料本身的復雜性處于物理層次與生物層次界面，從 此角度考慮問題，對材料科學的進展必將有很大的推動作用。 5 參考文獻 [1] 山口智彥，吉田亮 . 高分子， 1997,46(9):691693. [2] 岡野光夫 . 海外高分子研究， 1997,72. [3] 石原一彥 . 機能材料， 1999， 19[9]： 2531. [4] 山岡哲二，木村良晴 . 高分子加工， 1998,47:338345.
黨政相關相關推薦
鄂ICP備17016276號-1