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2017-08-10

1. 我组在酶催化制备可3D打印、响应性生物工程水凝胶材料研究中取得进展

在水凝胶的诸多应用当中,3D打印成型是近来研究较多的一个方向。通常来讲,由天然多糖、蛋白或小分子凝胶因子自组装形成的非共价交联水凝胶或结构流体是3D打印较为理想的材料,因为他们具有良好的凝胶-溶胶转变性能(剪切变稀性能),有利于打印成型。同时一个不可回避的问题是此类材料的力学性能较差,因而限制了他们在需要一定机械强度如人造器官等方面的应用。如前文所述,超分子-高分子复合凝胶可以作为有潜力的 3D 打印材料。在前期研究的基础上,我们对成胶单体的多肽分子进行胍基修饰,制备了含有胍基的可聚合小分子凝胶因子NapFFRK-acryloyl,并采用了一个新的策略,即双酶催化一锅法制备复合胶,将GOx氧化葡萄糖产生葡萄糖酸引发多肽自组装,同时产生的双氧水和HRP氧化AcAc产生碳自由基引发聚合。在成胶过程中,体系的粘度逐渐增加,可以选择一个合适的时间窗口进行3D打印,因为体系的粘度调控是3D打印成败的关键。

  

止血材料的一个关键是成胶的时间,NapFFK-acryloyl 作为对比,将前驱液分别和等体积的老鼠血混匀进行成胶时间测试,可以发现血胶复合体系具有更快的成胶时间,含胍多肽复合胶体系具有最短的止血时间。通过老鼠肝脏止血模型凝胶体系可以促进凝血,可能是由于胍基和血红蛋白的强力结合。因而,此可生物降解的复合胶可以用作可打印的生物支架材料,止血及组织工程等(J. Mater. Chem. B 2016, 4, 6302)。

(全文链接:http://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2017/tb/c7tb01108c

  

  


版权所有:2017年 同济大学王启刚教授课题组