我组在酶催化自由基交联成仿生动态水凝胶材料研究中取得进展

动态共价交联作用广泛存在于自然界中，其中席夫碱和双硫键是重要的连接方式，其在生物体组织的形成和修复方面发挥着重要的作用。比如原胶原纤维的形成，以及他们之间的交联最终促使了胶原蛋白的形成，同时胶原蛋白和弹性蛋白之间进一步交联形成皮肤组织，都与胺氧化酶催化的氧化脱胺作用形成席夫碱和进一步的羟醛缩合反应有关。含有动态共价键的水凝胶由于具有良好的自修复性能和生理条件下的刺激响应性能，使得其在 3D 打印应用于生物医学等方面受到了越来越多的关注。

本课题在已有的酶催化成胶研究基础上，开发具有优良生物特性的单胺氧化酶B（MAO B）用于动态水凝胶的制备。MAO B是一种含黄素的胺氧化酶，广泛存在于人体的多种组织中，能够催化氧化一系列单胺化合物，并可以高效氧化苄胺到苯甲醛。因此，我们制备了苯胺衍生化的PEG（PEG-BA），在MAO B 的作用下，氧化脱氨生成苯甲醛化的PEG（PEG-AL），其进一步与壳聚糖反应，形成具有席夫碱的动态共价水凝胶，为后续超分子-高分子复合水凝胶的制备奠定了基础。

由于Schiff base 的存在，使得该水凝胶具有良好的自修复性能和多重响应性能。酸、酶和其他含有氨基的小分子非交联型媒介都可以诱导凝胶向溶胶的相转变。使用亚甲基蓝作为药物模板分子，该水凝胶实现了不同刺激下不同速率的控释，因而其可以作为药物控释的载体。大鼠背部伤口愈合实验表明了，壳聚糖基水凝胶材料可以减少炎症反应，在复合有相关因子后可以促进伤口愈合。因而该水凝胶体系是一类具有潜力的生物可降解支架材料，其进一步在生物医学和组织工程，比如脊髓损伤等方面的应用研究正在进行中。该工作发表在J. Mater. Chem. B上（Dynamic hydrogels produced via monoamine oxidase B-catalyzed deamination and aldimine crosslinking for 3D printing, J. Mater. Chem. B2017, 5, 5092）。

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