生物粘合剂的设计合成和应用研究

生物体系中的界面间的粘附现象不仅支撑着生命体的基本结构，而且维持着整个生命体系的支撑和物质交换等功能的实现。本项目受到贝类生物粘附现象的启发，选择含有邻位二酚或多酚羟基的多巴胺及其衍生物，设计并合成出一系列小分子和高分子模型。首次系统地研究所合成的模型分子与生物系统中磷脂、氨基酸和糖等典型生物小分子、细胞、组织间多层次的相互作用，并希望阐明含有多元酚羟基的分子在宏观上表现出的粘合现象是由材料与组织之间弱相互作用而累积产生的，而且这些弱相互作用（如氢键、范德华力等）也是多级、多层次、多组分的，并可能具有协同效应。最后，以含有多元酚羟基的生物相容高分子作为主要成分，形成新型生物粘合剂，研究该粘合剂与生物组织之间的粘合性能，并通过生物评价，测试在应用中材料在复杂界面和生理环境下的粘合效果，期望最终服务于普通和军事临床的需要。

本项目以制备具有临床应用的生物粘胶为导向，在聚合物粘附机制与黏胶材料制备两方面进行研究，取得的主要成果有：.1）合成模型小分子和高分子，以及相关的基础凝胶材料：利用DOPA的邻位二酚，通过自聚合与共聚合的方式，制备了一系列含有DOPA基元的聚合物，可应用于生物成像、医学显像、油水分离等领域。.2）以天然高分子为基础的自愈性水凝胶及其生物应用：以天然产物壳聚糖为原料，利用动态化学形成具有良好的生物安全性的自愈性/自适性的水凝胶。作为药物/细胞载体时，该水凝胶对充分发挥药效、提高治疗效果起到关键作用。.3）“三位一体”复合材料的研究与生物应用：在自愈性凝胶体系内附加功能无机元素，丰富了水凝胶的功能，得到“三位一体”复合水凝胶材料，在吸附、止血、柔性器件方面均体现出潜在的应用价值。.自2012年以来，已发表SCI论文140余篇，授权专利2项，培养硕士4名，博士7名，多次参加国际会议并做大会/邀请报告。