近年來，負載生物活性分子的醫用涂層成為研究的熱點。通過局部對細胞及組織進行影響和調控，生物醫用涂層能夠實現特定的治療效果，極大地提高植入醫用裝置的長期穩定性和治療效果。然而，現有的常規聚合物涂層技術在實際的應用中，難以實現對生物活性分子高效的定制化負載；并且，常規的滅菌和存儲等因素，也會對生物分子的活性造成毀滅性影響。設計新的涂層技術，為生物活性分子提供簡便、溫和與可定制化的負載模式，對于實現生物活性醫用涂層在臨床中的應用具有重大意義。浙江大學任科峰副教授和計劍教授，采用兩親性的三嵌段共聚物交聯網絡設計，制備了具有快速多孔結構轉變性能的動態海綿涂層，可以簡單高效和定制化實現生物活性分子負載。相關成果發表在權威期刊《生物材料》（Biomaterials 2019; 192:15-25. ）上。論文第一作者為博士研究生汪璟。

    該團隊設計和制備了一種聚己內酯-聚乙二醇-聚己內酯（PCL-PEG-PCL）三嵌段交聯型共聚物，通過水溶脹-冷凍干燥的方法制備得到了微孔涂層（圖1）。基于化學交聯點以及結晶區的物理交聯點提供的物理支撐，多孔涂層在常溫下能維持其微孔結構；而當溫度高于熔點時，晶區物理交聯點的快速消失誘導涂層微孔結構發生快速自愈合過程（圖2）。在40℃處理下，該過程大約需要10分鐘；如提高到44℃，則只需要5秒左右。這種微孔結構的形成與愈合過程可反復多次實現。利用這一溫度響應的快速自愈合性質，該團隊實現了基于毛細作用的生物大分子高效和可控負載，并證明這種負載能維持生物大分子的生物活性，有效促進細胞的粘附與生長（圖3）。基于這一溫度響應動態多孔涂層平臺，該團隊提出一種具有后功能化能力的生物醫用涂層策略，為實現生物活性醫用涂層在臨床中的應用提供了新技術。

▲圖1：兩親性三嵌段聚合物動態多孔涂層的制備：通過水分子的滲透溶脹、冰晶生長致孔、冷凍干燥制備得到孔徑分布均勻的多孔涂層。

▲圖2：兩親性三嵌段聚合物動態多孔涂層溫度響應自愈合過程。

    ▲圖3：兩親性三嵌段聚合物動態多孔涂層實現高效可控生物活性分子負載。多孔涂層可實現定制化的生物活性分子負載；并且，通過調節吸附溶液的濃度可實現生物活性分子可控負載，而多孔結構閉合有利于延長生物活性分子的釋放行為。

    文獻鏈接：

    https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961218307609

     課題組主頁：

    http://polymer.zju.edu.cn/biointerfaces/index.php

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責任編輯：王元

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