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可生物降解生物材料的应用进展

发布时间: 2019-10-16 09:50 作者:刘淑娜 来源:宣传部 字号:

它包括血液和组织的兼容性。血液相容性是指材料在与血液接触后不会损害血液中的活性成分,不会引起血浆蛋白质变性,并且不会引起血栓形成和血液凝固的事实。组织相容性意味着组织和体液不接触。导致组织功能下降,不产生排斥反应。

可生物降解生物材料的应用进展

可生物降解生物材料的应用进展

1.组织工程可生物降解的生物材料

在形成功能组织的过程中,生物材料可以向细胞提供物理和化学信息,从调节细胞生长,分化并指导它们形成不同的组织。作为组织材料,如果它不被人体吸收,就会导致慢性炎症,这是一种“异物反应”。因此,组织工程材料不仅应该是无毒的,非免疫的,而且还应该在体内降解和排泄。此外,特定细胞受体调节,细胞粘附和生长因子受体结合,伤口愈合环境降解等的定量分析也可用作临床植入物材料设计的基础。组织工程中使用的生物降解材料很多,可分为天然降解材料,合成降解材料和其他复合材料。它们各有各的优缺点,以下是主要组织工程生物降解材料的分类。

1.1天然可降解材料

哺乳动物结缔组织的主要成分是胶原蛋白,占人类蛋白质的30%。 I型胶原蛋白是胶原蛋白中含量最丰富的。在细胞培养中,大多数细胞显示出锚定依赖性,并且为了使细胞生长,分化,增殖和代谢,细胞需要具有细胞结合位点;目前,用I型胶原蛋白制成的新材料。这种材料用于组织工程,已应用于骨再生,并已投放市场。透明质酸是最大的氨基葡聚糖,其是非免疫原性的,不会发炎或产生免疫排斥反应,因此成为感兴趣的生物质,其主要缺点是硬度和不变性差。现在许多公司已将其用于组织工程生物材料。 ClearSolution(纽约),Genzyme(MA),Orquest(CA)和意大利Fidia等公司开发了一系列改性透明质酸酯,通过在羧基中加入疏水性成分来控制降解速率,进入市场。开放阶段现在应用于骨和软骨的再生。

海藻酸钠是一种衍生自海藻的多糖,已广泛用于伤口愈合和组织工程细胞培养研究,并可在Ca2 +等多价离子的作用下形成凝胶。藻酸盐不与细胞表面的受体相互作用,不易被吸收。 Mooney等人。使用肽和其他合成成分对藻酸盐低聚物,降解和机械性质来控制它们的生物活性。

1.2可降解聚合物材料的合成

1.2.1制药领域最广泛使用的是可降解聚合物材料聚乙醇酸及其共聚物聚羟基丙酸(聚乳酸,PLA)和聚乙醇酸(PGA)是它们的共聚物(PLGA)。 PGA具有高熔点,低溶解度和高结晶温度,并且已在临床上使用。因此,制备了共聚物PLGA,并且由PLGA生产的可降解纤维目前在市场上可以作为Vicryl和Polyglactin 910获得。

1.2.2与PGA和PLA相比,聚-X-己内酯和聚-X-己内酯(PCL)是聚脂肪酸酯,由于其缓慢降解或水解,可用作长期植入装置。许多。它具有低熔点并且由于其良好的药物渗透性而经常用作药物释放载体。

1.2.3可降解材料聚原酸酯和聚酸酐可因表面熔化和腐蚀而降解,表面熔化和腐蚀开始从表面降解并变得越来越薄。它通常用作药物释放载体,因为这种表面侵蚀降解机制允许嵌入聚合物中的药物以恒定速率释放。

1.2.4聚氨基酸

聚氨基酸的开发可以促进生理和免疫学模型,结构和生物医学应用的研究,因为蛋白质由氨基酸组成。基于合成可降解聚合物的研究,聚乳酸(PLA)具有强排水性,不利于细胞粘附和生长,并且具有缓慢降解作用。聚乙醇酸(PGA)迅速降解并使用聚乙二醇(PEG)。亲水性好,亲水性好,蛋白质免疫力低。通过各种单体共聚合方法合成聚(己内酯 - 丙交酯)共聚物(PLC),聚(乙交酯 - 丙交酯)。共聚物(PLGA),聚己内酯 - 聚乙二醇嵌段共聚物(PCE),聚己内酯 - 聚丙交酯 - 聚乙二醇三元共聚物(PCEL)的一系列化学改性可生物降解的聚合物材料不仅掌握了材料生物降解性的组成,结构和相互关系,还通过表面改性提高材料的细胞亲和力。

Amas等综述了制备聚羟基丁酸酯(PHB)及共聚物通过微生物发酵合成而后纯化的方法,Tepha公司正在继续深入的研究。美国Rutgers大学的研究者们研究发现了一系列新聚合物,如James等合成了基于酪氨酸的可降解材料用于骨植入部位且具有很好的效果。Rice大学和Colorado大学的研究者开发新型的聚酸酐材料作为骨相容材料取得了很好的结果。

生物与化学相结合用生物技术制造新材料的发展前景,能得到一些只用化学或生物当面技术无法得到的新材料,尤其是那些具有特殊功能的材料。这些新材料的研究与开发,运用材料、物理、微生物、高分子、化学、医学、分子学、生物学等各个方面的专家人才,甚至需社会上各色各样的资源。这方面上国外许多发达国家做的比我们好,所以我们国家严格落实科技强国的建设目标,为我国甚至世界做出贡献。

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