自愈殼聚糖基水凝膠(上:中間打出的孔洞在2小時后自愈)與無自愈的明膠(下)對比實驗
磁性殼聚糖基自愈性水凝膠擠過狹窄通道,證明了其自愈性與磁性的協(xié)同作用
在11月舉辦的“2012生命科學(xué)論壇”上,來自清華大學(xué)化學(xué)系教授危巖課題組的副教授陶磊的匯報吸引了參會醫(yī)生們的目光:以殼聚糖(主要來源為蝦殼、蟹殼等)為主要原料,通過簡單材料合成,制備出具有自愈能力的水凝膠。
以高分子材料為研究方向的危巖課題組看似與生命科學(xué)領(lǐng)域并無直接關(guān)系。而這一自愈性水凝膠原料價廉易得、制備方法簡單、生物相容性好,恰有望在靶向給藥、可控釋放等方面發(fā)揮作用。
為何研究自愈性水凝膠
“科學(xué)研究要以人為本”,報告PPT的最后有這么一行字。這亦是危巖課題組多年的科研理念和夢想——組建強(qiáng)有力的團(tuán)隊,采用便宜的原材料,運(yùn)用簡單的制備方法,合成出有實際應(yīng)用前景的高分子材料。
為何選擇自愈性水凝膠作為研究課題呢?這要從傳統(tǒng)給藥方式所面臨的問題說起。
目前,進(jìn)行傳統(tǒng)靜脈藥物注射時,藥物進(jìn)入人體血液循環(huán)系統(tǒng)后,需要經(jīng)過心臟、肺、動脈等途徑達(dá)到病灶,這一過程造成大量藥物流失,給藥效率較低。同時,高濃度注射藥物時,藥物的副作用不可忽視。此外,頻繁給藥也給病人增加了身體和經(jīng)濟(jì)上的負(fù)擔(dān)。危巖對記者表示,課題組希望將自愈性水凝膠作為藥物載體,注射到病灶部位,注射過程中破碎的水凝膠迅速實現(xiàn)自修復(fù),將藥物“固定”在預(yù)期部位,再緩慢釋放,達(dá)到治療目的,期望解決傳統(tǒng)靜脈給藥方法上的不足。
“現(xiàn)有文獻(xiàn)報道的自愈性水凝膠在實際應(yīng)用時存在一些瓶頸問題:選擇多肽、蛋白、DNA片段等作為成膠元素,成本比較昂貴;有些膠不能在生理條件下實現(xiàn)自愈;生物安全性和生物相容性不太理想等。”陶磊介紹說。
課題組選擇殼聚糖作為主要原料來制備自愈性水凝膠,是基于以下原因:殼聚糖的主要來源是蝦殼、蟹殼等,來源廣泛,價格低廉。另外,殼聚糖能被生物體內(nèi)的多種酶降解成天然的代謝物,具有良好的生物安全性和生物相容性,作為生物醫(yī)用材料使用時具有較大優(yōu)勢。
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