基于碳硼烷与环糊精主客体相互作用的高强度自愈性水凝胶

来源 :中国化学会2017全国高分子学术论文报告会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pppp7799
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  水凝胶是一类具有三维网络结构以及可调节的物理化学性质的软物质材料,因其具有优越的生物相容性以及和生物组织的相似性,在生物医用材料领域发挥着越来越大的作用。其中,基于主客体相互作用的超分子水凝胶具有在不需要外源刺激的条件下,自我修复损伤的特点,备受关注。
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作为药物载体的聚合物一般需要具有较好的生物相容性、可触发缓慢释放药物且可生物降解性。本项目设计合成了一类新型可降解温度响应聚合物用于药物缓释体系。聚合物一方面具有温度敏感行为可以在水相中进行可控自组装并包覆疏水性药物;另一方面可在弱酸性条件下水解提高其水溶性进而释放药物,最后形成水溶性聚合物排出体外。
心血管疾病目前已经成为威胁人类健康的“第一杀手”,血管移植是治疗心血管疾病的重要手段之一。一氧化氮(NO)是血管内皮细胞释放的一种小分子生物活性因子,它具有促进内皮细胞(ECs)生长、抑制平滑肌细胞(SMCs)黏附、增殖、迁移和铺展以及调节炎症反应等多种功能。
血栓形成和内膜增生导致的再狭窄等问题一直制约着组织工程化血管的发展,构筑快速内皮化表面是目前解决以上问题的最佳策略。角蛋白生物材料具有良好的生物可降解性及无免疫原性。但是,角蛋白的凝血本性限制了其在血管组织工程方面的应用。
开发一种集诊断和治疗于一身的多功能且易于制备的纳米材料在纳米医学中备受关注。本文中,我们开发了基于苝-3,4,9,10-四羧酸二酰亚胺(PDI)衍生物,聚乙二醇(PEG)及聚(异丁烯-alt-马来酸酐)作为骨架的多功能钆螯合的聚合物纳米粒子,该纳米粒子可用于光声/磁共振双模态成像引导光热治疗。
近年来,在细胞内构建纳米聚集体和纳米结构用于仿生天然结构和功能的思路用于疾病调控、治疗和成像获得了越来越多的广泛关注。其利用我们提出的“活体自组装”技术,在复杂生理环境中精准构筑纳米结构并赋予其功能,其实际的应用意义非常重大,但是也面临着巨大的挑战。
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本文制备了一种具有自溶解特性的高强度超分子水凝胶.这种水凝胶具有仿氨基酸的结构,酰胺-酰胺、羧基-羧基、羧基-酰胺间的多重氢键相互作用,以及钙离子与羧酸根离子间的离子键作用或者与羧酸的配位作用,使水凝胶在含水量70%的情况下,断裂拉伸强度达到1.3 MPa,断裂伸长率高达2300%,压缩强度达到10.8 MPa,撕裂能达到1000 JM-2.
为了提高光热治疗体系在体内的肿瘤抑制效率,本文设计了一种包覆有透明质酸的金纳米星双重靶向光热治疗体系。首先在具有光热能力的金纳米星上修饰具有核靶向能力的核定位信号肽NLS,之后在其表面通过静电吸附作用包覆上透明质酸膜。
纳米羟基磷灰石作为骨成分在促进矿物质沉积,加速新的骨组织生成方面起着非常重要的作用。由于其在水相中分散性较差,与高分子基底材料间的界面结合力较弱,生物功能性单一,致其在骨修复材料应用方面受到很大的局限。
相比传统的荧光染料,荧光纳米粒具有独特的化学和光学性质,如:更高的稳定性,良好的生物相容性等,所有的这些特性都为其在生物医用领域提供了良好的应用基础。近年来BODIPY 类荧光染料备受关注,因其优良的光学性能而被广泛用于细胞成像和化学传感器中。然而大多的BODIPY 衍生物并不能够直接在水溶液中自组装形成纳米结构。