近年来,负载生物活性分子的医用涂层成为研究的热点。通过局部对细胞及组织进行影响和调控,生物医用涂层能够实现特定的治疗效果,极大地提高植入医用装置的长期稳定性和治疗效果。然而,现有的常规聚合物涂层技术在实际的应用中,难以实现对生物活性分子高效的定制化负载;并且,常规的灭菌和存储等因素,也会对生物分子的活性造成毁灭性影响。设计新的涂层技术,为生物活性分子提供简便、温和与可定制化的负载模式,对于实现生物活性医用涂层在临床中的应用具有重大意义。浙江大学任科峰副教授和计剑教授,采用两亲性的三嵌段共聚物交联网络设计,制备了具有快速多孔结构转变性能的动态海绵涂层,可以简单高效和定制化实现生物活性分子负载。相关成果发表在权威期刊《生物材料》(Biomaterials 2019; 192:15-25. )上。论文第一作者为博士研究生汪璟。 该团队设计和制备了一种聚己内酯-聚乙二醇-聚己内酯(PCL-PEG-PCL)三嵌段交联型共聚物,通过水溶胀-冷冻干燥的方法制备得到了微孔涂层(图1)。基于化学交联点以及结晶区的物理交联点提供的物理支撑,多孔涂层在常温下能维持其微孔结构;而当温度高于熔点时,晶区物理交联点的快速消失诱导涂层微孔结构发生快速自愈合过程。在40℃处理下,该过程大约需要10分钟;如提高到44℃,则只需要5秒左右。这种微孔结构的形成与愈合过程可反复多次实现。利用这一温度响应的快速自愈合性质,该团队实现了基于毛细作用的生物大分子高效和可控负载,并证明这种负载能维持生物大分子的生物活性,有效促进细胞的粘附与生长。基于这一温度响应动态多孔涂层平台,该团队提出一种具有后功能化能力的生物医用涂层策略,为实现生物活性医用涂层在临床中的应用提供了新技术。
文献链接: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961218307609 课题组主页: http://polymer.zju.edu.cn/biointerfaces/index.php
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