《生物惰性－生物活性雙重功能材料與幹細胞微環境》是依託天津大學，由姚芳蓮擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：生物惰性－生物活性雙重功能材料與幹細胞微環境
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：姚芳蓮
- 依託單位：天津大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
由羧酸甜菜鹼衍生物得到的兩性離子聚合物不僅具有良好的生物相容性，同時具有優異的抗蛋白質非特異吸附性能及易於功能化的特點。幹細胞微環境的構建對幹細胞基礎理論的研究及臨床套用都具有重要的指導意義。本項目擬通過順序聚合的手段，構建同時具有特定生物活性及完全生物惰性的細胞包裝載體。通過調節載體的結構，控制不同結構及分子量物質的透過能力。以間充值幹細胞為（MSCs）模型細胞，構築幹細胞裝載體。詳細研究幹細胞增殖及分化過程中多種生物活性分子的調控作用。在此基礎上，將細胞裝載體植入體內，初步研究外源性及內源性生物活性分子在MSCs向肝細胞分化過程中所起的作用。研究思路及結果將為幹細胞治療技術的理論研究構建有效的平台，同時可為體內再生醫學的研究提供一條新的途徑。
結題摘要
生物材料的抗蛋白質非特異性吸附性能是其套用成功與否，效率高低的重要因素的之一，如體內植入材料、血液透析、隱形眼鏡、基因晶片及蛋白質晶片等。蛋白質的非特異性吸附是長期以來造成材料功能失效的關鍵問題。目前國外在船體抗蛋白吸附材料方面已進行了大量研究，而國內對此研究基本處於空白狀態。製備抗蛋白質吸附的材料(non-fouling)將會有重大意義。 兩性聚電解質由於其含有超親水性陰陽離子基團，使得兩性離子聚合物具有熱穩定、化學穩定、生物相容血液相容以及抗生物污染等性質。兩性離子強的極化作用，能改變材料周圍水分子的排列結構，進而導致水分子層之間的氫鍵作用增大，形成一個比較厚的水合層，使得兩性聚電解質具有極好的抗蛋白質吸附能力，使其可以用於防污塗層、抗菌塗層、抗凝血材料、藥物傳輸、基因傳遞載體、分離膜以及船體塗料中。天然聚多糖以其良好的環境相容性、可再生性及資源豐富等優點受到科學家們普遍地關注。本項目設計併合成了結構精確可控的多糖基兩性離子聚合物，通過主鏈及支鏈結構的調整，控制所得聚合物的溫敏性能及抗蛋白質非特異性吸附性能。在此基礎上，進一步將其與具有特異性生物學性能的生物活性分子結合，最終同時賦予該類聚合物優異的抗蛋白質非特異性吸附性能和特定多肽或蛋白質所體現的特異性生物活性功能。以內皮細胞及骨髓間充質幹細胞（MSCs）為模型細胞，構築了細胞裝載體。研究了多糖基兩性離子聚合物的細胞黏附及包埋活性，結果表明：澱粉基兩性離子聚合物具有良好的抗細胞黏附功能，但沒有細胞毒性。通過GRD的功能化，可以使澱粉基兩性離子聚合物的細胞黏附功能明顯提升，進一步將其與Dex複合，可以高效誘導MSCs向成骨細胞的定向分化。另外，以殼聚糖及卡拉膠為囊壁材料，通過LBL技術製得了結構可控的空心微囊，為項目後期細胞的微囊化裝載奠定了良好的基礎。
