壳聚糖基自愈性水凝胶的临床梦:小材料大惊喜
2012-12-4 来源:中国聚合物网
关键词:水凝胶 清华大学 化学系 危岩 陶磊
临床可行性
有了这一成果,课题组进而将目光转向细胞治疗。依旧是用壳聚糖的一个衍生物,加上功能化的聚乙二醇,这次他们把细胞也带上了。细胞的生存条件更加苛刻,它能够在这种神奇的水凝胶中存活吗?
实验结果再次令研究人员兴奋不已。博士生杨斌在室温、pH值7.0的温和条件下把细胞、成胶元素相混合,不到1分钟,包含着细胞的水凝胶就迅速形成了。在激光共聚焦显微镜下观察3D水凝胶中的细胞存活情况,杨斌发现只有极少量的死亡细胞。实验开始后24小时和72小时的观察结果显示,细胞在水凝胶内存活良好,死亡细胞数量没有明显增加。实验结果表明这种水凝胶的生物相容性良好,有可能成为细胞治疗的新载体。实验结果已发表于2012年Polymer Chemistry(英国《高分子化学》杂志)。
接着,还有个更有趣的实验——让水凝胶动起来!
他们为水凝胶加入了磁性,赋予了这种壳聚糖基自愈性水凝胶行为的可控性。
制备方法依旧非常简单:在壳聚糖溶液中加入生物相容性良好的四氧化三铁纳米颗粒,再加上功能化的聚乙二醇。
实验结果显示,这种磁性水凝胶宛如一只“软体章鱼”!在外部磁场的驱动下,它能够通过改变自身形状,移动通过狭窄的空隙。据了解,制备出同时具有磁性和自愈性的水凝胶尚属首例。
“这是否意味着它是一种潜在的智能药物载体呢?”危岩课题组设想着。
让梦发生
目前,危岩课题组正将这一研究方向继续延伸:一是将更多功能元素融入到水凝胶体系,制备出更多新材料;二是将他们的水凝胶材料作为药物载体,展开活体实验。
“我们希望做出来的东西简单、便宜而且有用,这种多功能水凝胶或许已经接近我们的梦想。”陶磊表示。
最近课题组在他们的水凝胶体系里添加了生物惰性的二氧化硅,获得了具有多级孔结构的有机—无机杂化材料,这一材料在进行血细胞吸附实验时表现良好,是一种潜在的止血材料。实验结果已发表于2012年Advanced Healthcare Materials (德国《高等健康医学材料》杂志),并已申报专利。
下一步,若想让这种自愈性水凝胶真正从实验室走向临床,或许还有很多未知因素和待解决的问题,课题组正在和临床医生开展交流与合作。或许未来的某一天,这种壳聚糖基水凝胶真的能够带着细胞或药物被直接注射到病灶附近,再通过外部磁场的作用,像“章鱼”一样准确“游”到病灶部位,并将药物固定于此,根据材料配比和生物刺激环境可控释放出药物。
这听起来像天方夜谭,但课题组正用他们的努力,让梦发生。
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(Hou)