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 近日，華東理工大學(xué)材料學(xué)院教授劉潤輝課題組在抗粘附和抗植入異物反應(yīng)研究領(lǐng)域獲突破性成果。研究人員受蠶絲蛋白啟發(fā)，設(shè)計獲得了結(jié)構(gòu)簡單、生物相容性好、體內(nèi)穩(wěn)定的一類新的抗粘附和抗植入異物反應(yīng)高分子材料：聚β-絲氨酸。該成果近日發(fā)表于《德國應(yīng)用化學(xué)》，并被評審專家評為該期刊發(fā)表論文總數(shù)的前10%的論文。

在生物材料領(lǐng)域，由于蛋白吸附和細(xì)胞、血小板、微生物的粘附導(dǎo)致的血栓、感染、異物反應(yīng)等嚴(yán)重問題，給患者帶來嚴(yán)重痛苦，也造成了巨大經(jīng)濟(jì)損失。盡管聚乙二醇（PEG）作為抗粘附材料被廣泛使用，但研究表明PEG在體內(nèi)容易被氧化降解，且存在超出人們通常認(rèn)知的免疫原性。因此，尋找可能替代PEG的新一代抗粘附和抗植入異物反應(yīng)材料是生物材料研究領(lǐng)域的核心科學(xué)問題和挑戰(zhàn)之一。

據(jù)介紹，聚β-絲氨酸修飾的表面能夠高效抵制多種蛋白吸附、血清污染、細(xì)胞、血小板和多種微生物粘附；聚β-絲氨酸水凝膠植入小鼠體內(nèi)1周到3個月后未發(fā)現(xiàn)明顯異物反應(yīng)，明顯優(yōu)于出現(xiàn)顯著異物反應(yīng)的PEG植入對照組。研究人員首次提出“雙重氫鍵水化”的假設(shè)來解釋聚β-絲氨酸優(yōu)異的抗粘附和抗植入異物反應(yīng)性能，并通過計算模擬加以驗證。

專家表示，這類新型抗粘附和抗植入異物反應(yīng)高分子材料有望用于解決臨床中普遍存在的植入材料異物反應(yīng)難題，在植入材料和裝置、藥物遞送等多個相關(guān)領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。

相關(guān)論文信息: https://doi.org/10.1002/anie.202000416