竺亚斌,高长有,刘云肖,龚逸鸿,沈家骢
浙江大学高分子科学与工程学系.杭州310027
摘要:通过胺解反应在生物降解聚(L-乳酸)表面引入带有正电荷的自由氨基.并通过静电吸引层层(Layer-by-layer,LBL.)自组装技术将具有良好生物相容性的硫酸软骨素(cs)和细胞外基质成分Ⅰ型腔原组装到该PLLA材料表面。通过反应性荧光探针标记、紫外-可见吸收光谱以及荧光能量转移等测试技术跟踪并表征了自组装过程的进行。组装层的厚度开始随组装层数的增加而线性增加.而后增加变缓,内皮细胞的体外培养证明.表面组装cs和胶原(以胶原为最外层)以后.细胞的增殖率和细胞活性显著提高.材料的细胞相容性得到明显改善细胞体现了充分铺展的多角形内皮细胞形貌.而且局部已融合形成了一单层内皮细胞层
关键词:聚(L-乳酸);层层自组装;细胞相容性;内皮细胞
中图分类号O631 文献标识别码 A 文章编号0251-0790(2004)07-1347-04
聚-L-乳酸(PLLA)作为生物可降解的聚酯类生物材料,已在骨折内固定.药物控释体系,外科缝线、软骨组织工程支架及人工真皮等方面得到广泛应用[1~3],由于PLLA非常疏水且表面能低,表面上也没有细胞可识别的位点,因而不能有效支持和促进细胞的生长和分化.光接枝、等离子体处理和表面截留等多种表面改性技术已被用于改进聚合物材料的细胞相容性[4,5]我们曾利用胺解及生物大分子固定方法进行改性,使聚酯类材料的细胞相容性得到明显改善[6,7]基于静电相互作用的LBL自组装技术[8],在生物传感器、分离或透析膜、非线性光学器材、材料表面修饰、高电荷密度电池,修饰电极以及中空微胶囊等许多领域得到了广泛应用.LBL制备多层膜的方法不仅具有普遍性、操作简单、膜稳定性和机械稳定性好等优点,且对基片的形状、尺寸没有严格要求,这些特点决定了LBL技术在组织工程材料的表面修饰也将具有十分重要的作用.然而目前该技术主要集中在石英、云母、玻璃、金片等模型表面,直接用在修饰生物可降解或可吸收的生物材料表面,以提高材料的生物相容性的研究鲜见报道我们曾采用聚电解质一聚苯乙烯磺酸钠(Pss)和壳聚糖在胺解PLLA表面进行了LBL自组装可行性研究[9].在此基础上,采用LBL技术将硫酸软骨素(cs)和胶原组装到PLLA表面硫酸软骨素(chondroifin sulfate,cs)是哺乳动物结缔组织的主要成分之~.其分子结构中含有的硫酸基、羧基等能够通过LBL进行组装。胶原(coIIagen)是动物体细胞外基质的主要成分,广泛存在于人和脊椎动物的结缔组织(皮肤、肌腱)、骨和软骨中而细胞外基质可以借助细胞表面的特异性受体向细胞发出信号.通过细胞骨架或各种信号转导途径将信号传导至细胞质乃至细胞核,对细胞存活、形态、功能,代谢、增殖、分化、迁移等基本生命活动具有较大影响[lO]胶原蛋白在酸溶条件下带正电性因此生物大分子cs和胶原在胺解PLLA表面的引入为提高PLLA材料细胞相容性提供了可能
基金项目:国家重大基础研究发展规划项目(批准号:G1999054305)及国家自然科学基金(批准号: 50173042)资助
联系人简介:高长有(1966年出生).男,教授,博士生导师,主要从事组织工程材料和自组装研究。E-mail:cygao@mai.hz.zj.cn
论文来源:竺亚斌,高长有,刘云肖,龚逸鸿,沈家骢.高等学校化学学报[J],2004,25[7]:1347-1350