胶原片段接枝脂肪族聚酯类生物降解高分子的合成与医学应用探索

脂肪族聚酯类可生物降解医用高分子，例如聚乳酸(PLA)及乙交酯与丙交酯共聚物(PLGA)等具备良好的生物安全性，在生物医用材料领域得到了大量的应用。但是，由于该类材料的细胞黏附性差，没有生物响应性，所以实际应用中需要改善此类材料的生物相容性，使其具备对细胞识别的功能性。因此，本项目将具有良好生物相容性和细胞黏附性的天然胶原片段接枝到可生物降解的聚酯类高分子链上，综合利用胶原与脂肪族聚酯的优异性能，得到一种天然与合成高分子相融合的医用材料。通过对材料的理化性能的表征确定材料的分子结构和分子量。同时，通过细胞实验确定材料的生物相容性，并制备组织工程支架和载药胶束，研究材料在医学领域的应用。此外，梳型结构的胶原接枝聚酯共聚物分子主链带有大量的羧基，用它制备的载药胶束具备pH敏感性。探索该类功能性材料在医学领域上作为载体材料的应用，特别是组织工程支架和药物缓释载体材料。

聚乳酸（PLA）及乙丙交酯共聚物（PLGA）具备良好的生物安全性，可降解且降解产物对组织无毒害，在组织工程和药物控制释放载体领域得到了广泛的应用。本项目以提升PLA和PLGA的生物相容性，并使其具备生物功能化为目的，将具有良好生物相容性和细胞黏附性的天然胶原降解成的多肽片段与PLA和PLGA接枝共聚，综合利用胶原与PLA和PLGA的优异性能，开发一种新型的天然与合成高分子相融合的可降解接枝共聚物。共聚物的结构利用核磁、红外、GPC及元素分析进行详细表征。两嵌段接枝共聚物（PLA-DCol，PLGA-DCol）用作组织工程支架，这种支架可以通过静电纺丝来制备，胶原多肽片段的接枝解决了细胞粘附问题，同时，不但没有降低材料热性能和力学性能，反而可以在一定程度得到提升。两亲性三嵌段枝化接枝共聚物（mPEG-PLA-DCol，mPEG-PLGA-DCol）在水溶液中可以发生复杂的自组装行为，组装体的形状受温度、酸碱度的控制，具有环境敏感性。其中球状胶束在pH的升高的情况下可以从球状变成环状，这种胶束用来包裹抗癌药物时，可以延长抗癌药物在机体中的释放时间，达到缓释的目的，同时在需要的情况下，可以通过pH触发进行突释，是一种很有发展前景的药物载体材料。