长效抗蛋白质非特异性吸附有机硅材料研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
21174127
项目类别：
面上项目
资助金额：
60.0万
负责人：
陈圣福
依托单位：
浙江大学
学科分类：
B0507.医用材料化学
结题年份：
2015
批准年份：
2011
项目状态：
已结题
起止时间：
2012-01-01 至2015-12-31

项目参与者：
何月英；林伟峰；张杨；吴疆；孙灏天；王震；王龙刚；陈冲；张慧；
关键词：
生物相容性有机硅蛋白质非特异性吸附微相分离

项目摘要

抗蛋白质非特异性吸附材料因其深远的科学影响和广泛的应用前景而备受关注。然而，由于该类材料强烈的水合能力使其应用方式仅局限于表面改性或水凝胶形式，不能满足一般生物材料所必需的长期生物稳定性和机械强度等方面的要求。尽管现在对抗蛋白质非特异性吸附形成机理了解较为透彻，其实际应用仍然缺乏较大突破，极需发展一种同时具备长效的抗蛋白质非特异性吸附能力、优异的机械强度和生物稳定性的理想材料。针对这些问题，本课题提出了一种全新解决方法。该方法主要通过憎水两性离子前体与有机硅材料均匀共聚得到具有理想机械强度的块状材料，以表面水解的方式获得抗蛋白质非特异性吸附能力，并借助憎水有机硅材料的水解速度控制抗蛋白质非特异性吸附层的缓慢更新。通过仔细研究这类生物材料的憎水两性离子前体、交联分子、聚合方式和微相结构等问题，这一有机硅新材料将能获得更为优异和稳定的抗蛋白质非特异性吸附能力和机械强度，使之具有广泛的应用前景。

结项摘要

抗蛋白质非特异性吸附材料因其深远的科学影响和广泛的应用前景而备受关注。然而，由于该类材料强烈的水合能力使其应用方式仅局限于表面改性或水凝胶形式，不能满足一般生物材料所必需的长期生物稳定性和机械强度等方面的要求。因此，极需发展一种同时具备长效的抗蛋白质非特异性吸附能力、一定机械强度和生物稳定性的理想材料。针对这些问题，本课题提出了一种全新解决方法。该方法主要通过憎水两性离子前体与有机硅材料均匀共聚获得具有理想机械强度的块状材料，通过表面水解的方式获得抗蛋白质非特异性吸附能力，并借助憎水有机硅材料的水解速度控制抗蛋白质非特异性吸附层的缓慢更新。. 主要研究内容包括研究这类生物材料的憎水两性离子前体、交联分子、聚合方式和微相结构等问题。获得的重要结果如下：1）通过增加两性离子材料前体的憎水性解决了抗蛋白质非特异性吸附材料的吸水性问题，并获得了抗蛋白质非特异性吸附性能的再生能力。2）通过在共聚物中引入聚合物刷结构，获得了优异的抗蛋白质吸附能力，达到了苛刻条件下制备的两性离子单体表面引发原子转移聚合形成的聚合物刷的性能，蛋白质吸附量相当于0.5%的单分子层。3）获得了良好的机械强度和便利的表面涂覆性能，使该类材料能够满足生物医用材料的长效相容性的要求。. 上述结果从科学上说明两性离子不仅仅局限于传统的季铵型结构，叔胺和乙基取代的叔胺仍然能够成为两性离子基团的正电荷供体，仍然能够获得优异的抗蛋白质吸附能力。而且，在解决聚合物均匀性问题后，从前体出发能够获得高效的抗蛋白质吸附材料，由此解决了长效抗蛋白质非特异性吸附材料的设计理论依据。