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  • 【期刊】 温度/pH双响应聚氨基酸水凝胶的制备及性能研究

    刊名:科技创新导报 作者:陈照明 ; 张宁 ; 刘钰 ; 郝建原 关键词:聚氨基酸 ; 水凝胶 ; 温度/pH双响应性 机构:电子科技大学材料与能源学院 ; 电子科技大学材料与能源学院 年份:2018
    摘要:刺激响应性聚氨基酸水凝胶由于具有良好的生物可降解性、生物相容性、生物功能性和对外界刺激响应的特点,在生物医药和组织工程领域具有重要的应用价值。在本论文中我们通过开环聚合合成了三嵌段共聚物甲氧基聚(乙二醇)-b-聚(L-赖氨酸)-b-聚(L-缬氨酸)(m PEG-PLys-PV),然后以其构建了具有温度/pH双重响应的水凝胶系统。该体系的凝胶转变温度(TG)可以覆盖人体温度(37℃),并且具有良好的温度/pH双响应特性。TEM和FTIR测试表明,共聚物中聚氨基酸的二级结构主要是β折叠结构,并且m PEG链段的脱水是体系发生溶胶-凝胶温敏转变的主要驱动力;而不同pH下共聚物以不同尺寸和形态的纳米聚集体的形式存在,这是体系具有pH敏感特性的主要原因。将盐酸阿霉素(DOX·HCl)载入到水凝胶中后,我们研究了不同pH值下凝胶的体外释药行为,结果显示pH=5.7时药物释放速率明显快于pH=7.4。
  • 【会议】 一种两亲性非离子型聚氨基酸水凝胶的制备

    作者:万耀明 ; 王作宁 ; 李志波 关键词:聚氨基酸 ; 两亲分子 ; 自组装 ; 水凝胶 机构:中国科学院化学研究所 ; 中国科学院化学研究所 ; 安徽大学 ; 青岛科技大学 年份:2015
    摘要:本文结合NCA开环聚合及后修饰的方法制备得到了一种凝胶能力极强、临界成胶浓度(CGC)极低的两亲性非离子型水凝胶材料。该材料能够在水中自组装形成超长的纳米纤丝,纳米纤丝间的相互缠结进一步形成3D网络结构,从而得到宏观的水凝胶材料。非离子特性使得该水凝胶材料对酸、碱及盐溶液具有良好的耐受性。通过设计改变该材料的化学结构参数,可以很便捷的调控水凝胶材料的性质。利用TEM、AFM及FT-IR等表征手段,详细探讨了其凝胶机理及微观自组装机理,并利用旋转流变仪对其流变力学性能进行了表征。
  • 【会议】 可注射性聚氨基酸水凝胶及其生物医学应用研究

    作者:贺超良;陈学思; 关键词:可注射水凝胶;;聚氨基酸;;仿生水凝胶;;3D细胞培养;;局部药物缓释 机构:中国科学院长春应用化学研究所; ; 中国科学院长春应用化学研究所; 年份:2017
    摘要:我们通过热响应溶液-凝胶转变、酶催化分子间交联、席夫碱反应等方法制备了一系列合成聚氨基酸可注射性水凝胶,并研究了该类材料在作为细胞3D培养仿生支架材料及抗肿瘤药物局部缓释体系方面的应用。交联方式的不同,所获得的水凝胶力学强度与降解速率具有明显差异。在作为细胞3D培养支架材料方面,我们发现,水凝胶中培养的骨髓间充质干细胞的铺展形态与增殖受到凝胶中聚合物含量的显著影响。通过将单糖分子、RGD细胞粘附肽等生物分子接枝到聚氨基酸侧链,改善了材料的生物相容性与细胞黏附性能。而且,水凝胶的稳定性与细胞黏附性则可以通过引入环境响应的基团来实现动态调控。另一方面,采用水凝胶负载单种或多种联合的抗肿瘤药物或大分子,制备了多种抗肿瘤药物局部缓释(联合缓释)体系。经过在何瘤裸鼠肿瘤组织局部进行单次瘤周注射,实现了对肿瘤组织的长效抑制,促进了多种药物之间的协同作用,并显著降低了药物的全身毒副作用。
  • 【会议】 可注射性酶交联聚氨基酸水凝胶的制备与表征

    作者:任凯旋 ; 成一龙 ; 贺超良 ; 李杲 ; 陈学思 关键词:可注射性水凝胶 ; 聚氨基酸 ; 酶交联 机构:中国科学院长春应用化学研究所,生态环境高分子材料重点实验室 ; 中国科学院长春应用化学研究所,生态环境高分子材料重点实验室 年份:2013
    摘要:本文将酪胺(TA)和聚乙二醇(PEG)接枝到聚(L-谷氨酸)侧链上,在辣根过氧化物酶(HRP)和过氧化氢(H2O2)的催化下,制备了一种新型的可注射性酶交联水凝胶。通过控制反应条件,可以有效地调节酶交联水凝胶的成凝胶时间、孔径大小及机械强度。
  • 【论文】 温度敏感聚氨基酸水凝胶的制备与抗肿瘤应用研究

    作者:张殿亮 关键词:聚氨基酸水凝胶 ; 温度敏感 ; 蛋白质二级结构 ; 药物传递 ; 顺铂 ; 肿瘤治疗 机构:东北师范大学 ; 东北师范大学 年份:2018
    摘要:聚氨基酸温度敏感型水凝胶由于其可注射、可降解与生物相容性良好等优势,有着十分广阔的研究空间与市场前景。在生物医学领域,此类水凝胶常被用作药物输送的载体,组织工程与3D细胞培养的支架。尤其是作为药物载体时,药物的释放可以通过自身的扩散与水凝胶的降解两种方式进行。聚氨基酸水凝胶所降解的产物与聚脂类水凝胶不同,降解产物不会引起降解部位pH的转变,机体无不良反应。此外,温度敏感聚氨基酸水凝胶的交联方式是物理成胶,这种方式的优点在于不会引进有机小分子,相对于化学交联的方式比较安全。但这种交联方式所形成的水凝胶机械强度不高,并且形成的水凝胶在作为药物运输的载体时会出现初始暴释现象。在本文中,为了解决这些问题,我们设计并制备了功能性的水凝胶,并评价了水凝胶的成胶行为,成胶机理与生物相容性。此外,文中以顺铂药物和小鼠结肠肿瘤细胞C26为模型,在药物包埋肿瘤治疗做了相应研究。具体如下:(1)用可控制的方法提高水凝胶的性能,是打破原本应用局限的必经之路。疏水性基团有利于提高温度敏感型水凝胶的机械强度。我们通过开环聚合制备了六种含有不同比例与序列的聚乙二醇-聚(γ-乙基-L-谷氨酸酯-co/b-L-苯丙氨酸)(mPEG-b-P(ELG-co/b-Phe)s)嵌段共聚物。这六种共聚物的PBS缓冲溶液都会随着温度的升高而发生溶胶-凝胶转变,溶胶-凝胶转变温度随着疏水性(L-苯丙氨酸)增多而呈现先下降后升高的趋势,并且弹性模量与此相反显示出先上升后降低的趋势。此外,不同序列聚合物也呈现不同凝胶转变温度,随着强疏水性的(L-苯丙氨酸)Phe基团远离亲水性的(聚乙二醇单甲醚)mPEG,聚合物呈现越来越强的弹性模量与越来越低的溶胶转变温度。在微观层面上,通过圆二色谱(CD)与红外光谱观察了多肽的二级结构(无规卷曲、α螺旋与β折叠)对凝胶行为产生的影响,结果显示这种异常现象是由于无规卷曲结构的掺入引起的。实验研究结果为聚乙二醇-聚(γ-烷基-L-谷氨酸酯-co/b-L-苯丙氨酸)(mPEG-b-P(ELG-co/b-PHe)s)嵌段聚合物的应用提供更多的可能性。(2)初始爆发式释放是作为原位药物递送系统的可注射植入物的一个主要限制。本论文开发了一种可注射热敏多肽顺铂(CDDP)复合水凝胶,用于改善CDDP释放行为,并增强局部抗肿瘤效率。甲氧基-聚(乙二醇)-b-聚(γ-乙基-L-谷氨酸-co-L-谷氨酸)(mPEG-b-(PELG-co-PLG))中的羧基不仅改变了机械性能,而且通过络合CDDP可以降低水凝胶的暴发释放效果。此外,mPEG-b-(PELG-co-PLG)水凝胶在体内具有良好的生物相容性和生物降解性。与对照组相比,在体外释放实验中,显示出相对较低的IC_(50),并且CDDP复合水凝胶的抗肿瘤效力在体内得到显著的改善。这种可注射的CDDP复合水凝胶可能成为改善局部抗肿瘤药物递送的潜在药物。
  • 【会议】 温度敏感型聚氨基酸水凝胶的合成及体内降解研究

    作者:成一龙 ; 任凯旋 ; 徐清华 ; 贺超良 ; 陈学思 关键词:温度敏感 ; 可注射 ; 水凝胶 ; 聚谷氨酸酯 机构:中科院长春应用化学研究所,中科院生态环境高分子重点实验室 ; 中科院长春应用化学研究所,中科院生态环境高分子重点实验室 ; 中国科学院大学 年份:2013
    摘要:温度敏感型可注射水凝胶制备简单,可以在体内快速成型,在生物医用领域得到了广泛的关注。基于聚氨基酸的温度敏感型可注射水凝胶相对于传统的聚酯表现出比较低的临界凝胶浓度,降解产物为氨基酸,不会引起体内酸碱环境的变化,在体内应用更为安全。我们制备了一种基于聚乙二醇和聚(L-谷氨酸酯)的三嵌段聚合物,通过试管倒置法和流变学表征
  • 【会议】 可注射性聚氨基酸水凝胶的制备及其生物医学应用研究

    作者:贺超良 ; 任凯旋 ; 陈学思 关键词:可注射性水凝胶 ; 聚氨基酸 ; 生物降解 ; 组织工程 机构:中国科学院长春应用化学研究所,生态环境高分子材料重点实验室 ; 中国科学院长春应用化学研究所,生态环境高分子材料重点实验室 年份:2015
    摘要:生物可降解可注射性水凝胶在组织创伤修复及局部药物缓释方面具有广泛的应用前景。在本研究中,我们通过在聚(L-谷氨酸)侧链引入苯酚基团,在辣根过氧化物酶(HRP)/H2O2的催化作用下,制备了一种聚氨基酸酶催化交联水凝胶。该水凝胶的力学强度与微观结构可以通过改变HRP、H2O2及聚合物浓度进行调节。体外细胞实验与大鼠皮下实验结果表明,该水凝胶具有良好的细胞相容性与动物组织相容性。该水凝胶在大鼠皮下降解周期为8~14周。以水凝胶包埋骨髓间充质干细胞(BMSCs)并进行体外3D培养,研究结果发现,具有相对较低力学强度(~4 KPa)的水凝胶更有利于促进BMSCs在凝胶内部的黏附、伸展与增殖。在使用向软骨分化诱导培养基进行培养的条件下,具有较低力学强度的水凝胶更有利于促进BMSCs向软骨细胞分化。因此,该生物相容与生物可降解聚氨基酸水凝胶在作为细胞3D培养与组织修复支架方面具有良好的应用前景。
  • 【专利】 功能化氨基酸、制备方法及由其制得的功能化氨基酸水凝胶

    作者:余家阔 ; 王少杰 ; 丁建勋 年份:2017
    摘要:本发明涉及功能化氨基酸、制备方法及由其制得的功能化氨基酸水凝胶。制备方法包括如下步骤:S1、合成聚氨基酸aPEG‑PELG13;S2、合成功能化聚氨基酸aPEG‑PELG‑KGN。本发明提供的制备方法可将KGN这一小分子化合连接到聚氨基酸上,制得修饰有KGN的功能化聚氨基酸。采用上述聚氨基酸可以在33℃左右形成稳定的凝胶,因此便于在低温状态和细胞混合并用于体内注射。此外,采用本发明提供的功能化聚氨基酸所形成的凝胶具有良好的生物可降解性;对于包裹其中的间充质干细胞能够促进细胞增殖,以及向软骨细胞分化。
  • 【会议】 氨基酸基水凝胶支架促进脂肪干细胞软骨向分化研究

    作者:张坤玺 ; 颜世峰 ; 崔磊 ; 尹静波 关键词:聚氨基酸 ; 脂肪干细胞 ; 软骨向分化 ; 软骨组织工程 机构:上海大学,材料科学与工程学院 ; 上海大学,材料科学与工程学院 ; 上海交通大学医学院附属第九人民医院 年份:2013
    摘要:脂肪干细胞(ASCs)的软骨向分化问题限制了其在软骨组织工程中的应用。除诱导途径需深入研究外,通过支架协调生长因子和细胞之间相互作用促进软骨向分化备受研究者关注。本文通过多糖和聚氨基酸构建一种弱化ASCs粘附和增殖,强化细胞间聚集和分化的水凝胶
  • 【专利】 三嵌段聚氨基酸及其水凝胶

    作者:蒋志强 ; 史佳鑫 ; 黎俊 ; 周坚 ; 江盛鸿 ; 鲁力 ; 顾群 年份:2010
    摘要:本发明公开了一种三嵌段聚氨基酸及其水凝胶,该三嵌段聚氨基酸为聚氨基酸b-聚氨基酸a-聚氨基酸b的聚氨基酸三嵌段共聚物或聚氨基酸a-聚氨基酸b-聚氨基酸a的聚氨基酸三嵌段共聚物;其中,聚氨基酸b作为亲水性链段,其摩尔百分含量为65%~95%;聚氨基酸a作为疏水性链段,其摩尔百分含量为5%~35%。该三嵌段聚氨基酸遇水在一定浓度会形成水凝胶。该三嵌段聚氨基酸的制备方法简单,适于工业化生产。
  • 【期刊】 具有自由氨基酸侧链的两性水凝胶的溶胀行为

    刊名:功能高分子学报 作者:陈鹏 ; 梁小杰 ; 梁兵 关键词:丙烯酰胺 ; 自由氨基酸 ; 两性 ; 溶胀度 机构:四川大学高分子材料工程国家重点实验室 ; 四川大学高分子材料工程国家重点实验室 年份:2013
    摘要:合成了具有自由氨基酸侧链的两性水凝胶聚(ε-丙烯酰胺化-L-赖氨酸-co-丙烯酰胺)(P(εACRLLY-co-AM))。通过研究凝胶的溶胀度与pH、外加盐浓度间的关系,证实该凝胶具有显著的两性特征,在较宽的pH范围内(pH=4~10)处于等电点状态。溶胀动力学的研究表明,在相同pH下,不同组成的凝胶具有相似的溶胀动力学过程;不同pH下由于氨基酸的电离状态不同造成了溶胀动力学过程的不同。溶胀与消溶胀动力学行为的研究结果显示,凝胶消溶胀过程较溶胀过程存在滞后现象,其中碱性环境下的滞后更为明显。尿素的应用表明,凝胶在低pH环境下存在分子内及分子间氢键。
  • 【专利】 一种氨基酸仿生粘性水凝胶体系的制备方法

    作者:高光辉 ; 高阳 ; 任秀艳 年份:2018
    摘要:本发明的一种氨基酸仿生粘性水凝胶体系的制备方法,包括赖氨酸粘性水凝胶、精氨酸粘性水凝胶、组氨酸粘性水凝胶、甘氨酸粘性水凝胶、丝氨酸粘性水凝胶、苏氨酸粘性水凝胶、半胱氨酸粘性水凝胶、酪氨酸粘性水凝胶、天冬酰胺粘性水凝胶、谷氨酰胺粘性水凝胶、天冬氨酸粘性水凝胶、谷氨酸粘性水凝胶的制备方法。本发明将生物体内含有的氨基酸引入到聚丙烯酰胺水凝胶体系中,让氨基酸分子作为粘性的表达基团,使用的氨基酸具有良好的生物相容性。该方法制备的水凝胶具有优异的粘性,与金属、玻璃、塑料和橡胶等均有粘结作用,在一定程度上改善了传统的聚丙烯酰胺水凝胶粘性低的缺点。
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