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可注射性聚氨基酸水凝胶的制备及其生物医学应用研究

贺超良  任凯旋  陈学思  
【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。

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