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利用HPA和DA修饰制作透明质酸水凝胶

时间:2020-12-30 10:47:52       浏览:202

西安瑞禧生物科技有限公司可供应多种水凝胶系列产品,如明胶水凝胶、温水凝胶、多糖水凝胶、透明质酸水凝胶、葡聚糖水凝胶、共聚物水凝胶等,以及定制合成智能型、环境响应型、水凝胶载药型、生物水凝胶等。

 

水凝胶是组织工程领域中最有潜力的高分子生物材料之一,可用于输送有助于组织再生的细胞、生长因子、肽序列和药物。

透明质酸HA是中枢神经系统细胞外基质的主要成分,可以与糖聚蛋白结合,进一步与肌腱蛋白结合,从而使HA水凝胶成为受损中枢神经系统中基础的结构框架。

有团队设计研发一种可注射的HA水凝胶系统,该系统掺入了HPA(丙烯酸羟丙酯)DA(多巴胺)来改善细胞掺入和组织附着以及神经保护作用

研究通过两步EDC/NHS介导的酰胺合成反应完成了HA-DA-HPA的合成。HA-DA-HPA分子上的酚基团在HRP介导下发生氧化偶联反应(H2O2作氧化剂)形成水凝胶,该水凝胶的储能模量范围为~100 Pa to ~20 000 Pa,与天然软组织相近(人脑灰质和白质储能模量为31000Pa)。随着HA-DA-HPA分子浓度的增加,交联密度增加,进而水凝胶的储能模量也会增加,然而储能模量小于500 Pa时,该水凝胶在体外容易发生降解,因此,仅当浓度高于1.5 w/v%时合成的水凝胶可用于体外细胞培养。

 


随着HA-DA-HPA分子和HRP浓度的增加,成胶时间在逐渐渐少,而H2O2浓度-成胶时间则表现出折线型依赖关系。与0.25µmol ml-1相比,0.15 µmol ml-1 H2O2浓度的水凝胶的凝胶化时间更长,这是因为在较低的氧化剂浓度下产生的自由基数量较少,从而延迟了交联反应。从0.25 µmol ml-1到1.0µmol ml-1,由于过剩的H2O2导致HRP失活,所以胶凝时间增加。

 

 

后评定H2O2浓度对于hMSCs活性的影响,结果表明,0.5 µmol ml−1的水凝胶是细胞维持活性的最高浓度,H2O2浓度在低于0.5µmol ml−1的范围内细胞活性与TCP培养基对照组的水平相当。相比于hMSCs来说,人类诱导多功能干细胞的神经干细胞在神经再生方面更具潜能,因此研究人员也进一步探究了该细胞在HA-DA-HPA水凝胶上培养时的存活情况。遗憾的是,与对照组相比,水凝胶培养基中的细胞活性明显更低,这可能由于此类细胞对于其培养环境更加敏感。

 

透明质酸水凝胶系列定制:

氧化透明质酸水凝胶

明胶透明质酸钠水凝胶

改性透明质酸/海藻酸钠复合水凝胶

负载DA的明胶水凝胶

光交联透明质酸水凝胶

光交联鱼胶原蛋白肽-透明质酸水凝胶

接枝Nogo-A受体(NgR)的抗体和多聚赖氨酸(PLL)的透明质酸(HA)水凝胶

普鲁兰多糖-透明质酸水凝胶

硫酸软骨素镁透明质酸水凝胶

MMp多肽交联磺化接枝甲基丙烯酸透明质酸水凝胶

原位交联透明质酸水凝胶

整合KGN的壳聚糖-透明质酸水凝胶

接枝NgR抗体的透明质酸水凝胶

缓释血管内皮生长因子的透明质酸水凝胶

辣根过氧化物酶催化交联的透明质酸水凝胶

VE-cad-Fc功能化透明质酸水凝胶 

人血管内皮钙黏素融合蛋白(VE-cad-Fc)功能化透明质酸水凝胶 

紫外光固化透明质酸水凝胶

葡聚糖透明质酸水凝胶

丝素蛋白酪胺改性透明质酸水凝胶

载肝素/多聚赖氨酸纳米粒子透明质酸水凝胶

钙粘蛋白多肽修饰的透明质酸水凝胶

琼脂糖/明胶/透明质酸水凝胶

二缩水甘油醚共价交联透明质酸水凝胶

缓释BDNF的透明质酸水凝胶

鱼胶原蛋白肽-透明质酸水凝胶

邻苯二酚修饰的透明质酸水凝胶

负载纳米药物的丙烯酸酯化透明质酸水凝胶

巯基/二硫键可控自交联透明质酸水凝胶

多重响应性聚合物纳米胶囊和纳米复合透明质酸水凝胶

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