近年來，負(fù)載生物活性分子的醫(yī)用涂層成為研究的熱點。通過局部對細(xì)胞及組織進(jìn)行影響和調(diào)控，生物醫(yī)用涂層能夠?qū)崿F(xiàn)特定的治療效果，極大地提高植入醫(yī)用裝置的長期穩(wěn)定性和治療效果。然而，現(xiàn)有的常規(guī)聚合物涂層技術(shù)在實際的應(yīng)用中，難以實現(xiàn)對生物活性分子高效的定制化負(fù)載；并且，常規(guī)的滅菌和存儲等因素，也會對生物分子的活性造成毀滅性影響。設(shè)計新的涂層技術(shù)，為生物活性分子提供簡便、溫和與可定制化的負(fù)載模式，對于實現(xiàn)生物活性醫(yī)用涂層在臨床中的應(yīng)用具有重大意義。浙江大學(xué)任科峰副教授和計劍教授，采用兩親性的三嵌段共聚物交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，制備了具有快速多孔結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變性能的動態(tài)海綿涂層，可以簡單高效和定制化實現(xiàn)生物活性分子負(fù)載。相關(guān)成果發(fā)表在權(quán)威期刊《生物材料》（Biomaterials 2019; 192:15-25. ）上。論文第一作者為博士研究生汪璟。

    該團(tuán)隊設(shè)計和制備了一種聚己內(nèi)酯-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯（PCL-PEG-PCL）三嵌段交聯(lián)型共聚物，通過水溶脹-冷凍干燥的方法制備得到了微孔涂層（圖1）。基于化學(xué)交聯(lián)點以及結(jié)晶區(qū)的物理交聯(lián)點提供的物理支撐，多孔涂層在常溫下能維持其微孔結(jié)構(gòu)；而當(dāng)溫度高于熔點時，晶區(qū)物理交聯(lián)點的快速消失誘導(dǎo)涂層微孔結(jié)構(gòu)發(fā)生快速自愈合過程（圖2）。在40℃處理下，該過程大約需要10分鐘；如提高到44℃，則只需要5秒左右。這種微孔結(jié)構(gòu)的形成與愈合過程可反復(fù)多次實現(xiàn)。利用這一溫度響應(yīng)的快速自愈合性質(zhì)，該團(tuán)隊實現(xiàn)了基于毛細(xì)作用的生物大分子高效和可控負(fù)載，并證明這種負(fù)載能維持生物大分子的生物活性，有效促進(jìn)細(xì)胞的粘附與生長（圖3）。基于這一溫度響應(yīng)動態(tài)多孔涂層平臺，該團(tuán)隊提出一種具有后功能化能力的生物醫(yī)用涂層策略，為實現(xiàn)生物活性醫(yī)用涂層在臨床中的應(yīng)用提供了新技術(shù)。

▲圖1：兩親性三嵌段聚合物動態(tài)多孔涂層的制備：通過水分子的滲透溶脹、冰晶生長致孔、冷凍干燥制備得到孔徑分布均勻的多孔涂層。

▲圖2：兩親性三嵌段聚合物動態(tài)多孔涂層溫度響應(yīng)自愈合過程。

    ▲圖3：兩親性三嵌段聚合物動態(tài)多孔涂層實現(xiàn)高效可控生物活性分子負(fù)載。多孔涂層可實現(xiàn)定制化的生物活性分子負(fù)載；并且，通過調(diào)節(jié)吸附溶液的濃度可實現(xiàn)生物活性分子可控負(fù)載，而多孔結(jié)構(gòu)閉合有利于延長生物活性分子的釋放行為。

    文獻(xiàn)鏈接：

    https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961218307609

     課題組主頁：

    http://polymer.zju.edu.cn/biointerfaces/index.php

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