華東理工大學材料科學與工程學院教授劉潤輝課題組基于仿生設計,報道了結構簡單、水溶性很高、易合成及大量制備的新型抗植入異物反應高分子材料——聚DL-絲氨酸(PSer)。近年來,植入式生物材料和醫療器械發展迅猛,但材料植入到體內后引起的異物反應會導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、引起各種并發癥和病人的痛苦。更嚴重的是,幾乎所有的植入材料和醫療器械都有可能引起異物反應,而現有的抗異物反應材料種類很少,許多材料的合成和制備相對困難。因此,研究和發現結構簡單、易大量制備的新型抗異物反應材料在生物材料領域具有重要意義。
研究中,團隊基于仿生設計,將絲膠中高含量的L-絲氨酸和人體中作為重要的神經遞質的D-絲氨酸相結合,發現了新一代抗異物反應材料——PSer。PSer水凝膠在植入小鼠后不引起明顯的炎癥反應,并能夠在至少7個月的時間內抵制纖維囊包裹,明顯優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、具有優異抗異物反應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領域具有廣闊應用,為解決臨床中普遍存在的植入材料異物反應難題帶來新思路。
(來源:中國科學報)