在人体内,众多天然生物材料如双螺旋DNA及功能性蛋白等在维系生命活动中扮演着十分重要的角色。这些天然材料往往是利用超分子作用组装成高度有序的结构并通过模块化的结合方式来展现出各种各样的生物学功能。因此,设计和制备出可以模拟天然物质的动态生物学功能的生物材料依然是研究的热点及难点。
目前,传统生物材料如热固型生物弹性体由于其良好的生物相容性及其与软组织类似的弹性性能,已经广泛应用于许多生物医学领域。然而,这些传统的热固型生物弹性体由于缺乏动态生物学功能及其机械性能在人体内不稳定的缺点,难以在临床上进行进一步的研究及广泛应用。
西安交通大学前沿院生物工程与再生医学研究中心郭保林老师课题组采用超分子化学的策略,将超分子基团接枝在生物弹性体预聚物链段上,合成出一种生物可降解的并具有自愈合和形状记忆功能的超分子生物弹性体。该超分子弹性体展现出高度可调的机械性能及高效的自愈合和形状记忆效应,同时具有良好的体外和体内生物相容性。相关研究成果发表在国际生物材料领域权威期刊Biomaterials上。
此外,该课题组还利用模块化结合的方式将该超分子弹性体简单有效的与一系列功能相互结合,并成功的将其应用于复杂的3D组织工程支架的制备、可调控的药物缓释,表面抗菌修饰及细胞共培养系统的构建等领域,从而展现出该材料在生物医药方面潜在的广泛应用价值。
文章链接:
Baolin Guo, et al, "Self-healing supramolecular bioelastomers with shape memory property as a multifunctional platform for biomedical applicationsvia modular assembly," Biomaterials, Volume 104, October 2016, Pages 18–31
郭保林老师简介:
西安交通大学生物工程与再生医学研究中心生物医用高分子材料小组主任,博导,Email:baoling@mail.xjtu.edu.cn
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研究方向:主要从事生物医用高分子材料的研究,如可降解的水凝胶和可降解的导电高分子材料、和可降解多孔聚合物支架的制备及药物的控制释放体系的研究等。
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