近日，化學領域頂級期刊《德國應用化學》以“
Silk-inspired β-peptide Materials Resist Fouling and the Foreign-body Response”為題，報道了華東理工大學材料學院劉潤輝教授課題組在抗粘附和抗植入異物反應研究領域的突破性成果，並被評審專家評為該期刊發表論文總數的前10%的論文。
生物材料將是未來20年中國發展最快的經濟支柱產業之一。在生物材料領域，由於蛋白吸附和細胞、血小板、微生物的粘附導致的血栓、感染、異物反應等嚴重問題，給患者帶來嚴重痛苦，也造成了巨大經濟損失。儘管聚乙二醇（PEG）作為抗粘附材料被廣泛使用，近年來的研究表明，PEG在體內容易被氧化降解，且存在超出人們通常認知的免疫原性。因此，尋找可能替代PEG的新一代抗粘附和抗植入異物反應材料是生物材料研究領域的核心科學問題和挑戰之一。
近日，華東理工大學劉潤輝教授課題組報道受蠶絲蛋白啟發，設計獲得了的結構簡單、生物相容性好、體內穩定的一類新的抗粘附和抗植入異物反應高分子材料：聚β-絲氨酸。聚β-絲氨酸修飾的表面能夠高效抵制多種蛋白吸附、血清汙染、細胞、血小板和多種微生物粘附；聚β-絲氨酸水凝膠植入小鼠體內1周到3個月後未發現明顯異物反應，明顯優於出現顯著異物反應的PEG植入對照組。作者首次提出“雙重氫鍵水化”的假設來解釋聚β-絲氨酸優異的抗粘附和抗植入異物反應性能，並通過計算模擬加以驗證。這類新型抗粘附和抗植入異物反應高分子材料有望用於解決臨床中普遍存在的植入材料異物反應難題，在植入材料和裝置、藥物遞送等多個相關領域有廣闊的應用前景。
材料科學與工程學院研究生張東輝是該成果的第一作者，我校劉潤輝教授是單獨通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金委、科技部等基金的資助。
來源 華東理工大學材料學院
論文鏈接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202000416
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