【摘 要】
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战争、意外事故以及外科手术可导致软组织创伤和大出血,严重危害人体生命健康。使用止血剂、伤口敷料等可以实现伤口止血并促进伤口修复。发展具有稳定组织粘附性、本征凝血性能及促组织再生等多功能的新型敷料应用于伤口愈合具有重要意义。本论文通过功能单体的自由基共聚合制备超分子支化聚合物,基于该聚合物构建超分子水凝胶粘合剂,并进一步通过水包空气乳液模板法发展纳米复合超分子多孔海绵,研究超分子支化聚合物的结构、水
【基金项目】
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国家自然科学基金(22072047、21604025); 广州市重点领域研发计划新材料重大科技专项(202007020002); 广州市基础与应用基础研究项目(202002030136);
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战争、意外事故以及外科手术可导致软组织创伤和大出血,严重危害人体生命健康。使用止血剂、伤口敷料等可以实现伤口止血并促进伤口修复。发展具有稳定组织粘附性、本征凝血性能及促组织再生等多功能的新型敷料应用于伤口愈合具有重要意义。本论文通过功能单体的自由基共聚合制备超分子支化聚合物,基于该聚合物构建超分子水凝胶粘合剂,并进一步通过水包空气乳液模板法发展纳米复合超分子多孔海绵,研究超分子支化聚合物的结构、水凝胶粘合剂及多孔海绵的力学性质、组织粘附性及体外生物学效应等,探究多孔海绵对促进软组织伤口愈合的效果。主要研究内容和结果如下:通过聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)、丙烯酸(AA)、2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯(MEO2MA)与含脲基嘧啶酮基团单体(UPy MA)的可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)制备超分子支化聚合物(PAMU)。分子结构表征结果表明聚合物的成功制备。PAMU聚合物水溶液经过残留双键的聚合,可得到超分子水凝胶粘合剂。聚合物网络中脲基嘧啶酮(UPy)基团的四重氢键作用和MEO2MA片段的疏水相互作用赋予了水凝胶良好的自修复性能。粘附测试结果表明PAMU水凝胶可稳定粘附多种软组织。体外细胞实验及小鼠皮下植入实验结果表明PAMU聚合物及水凝胶具有良好的细胞与组织相容性。进一步以超分子支化聚合物PAMU、GelMA、纳米锂藻土(Laponite)为构筑单元,通过水包空气乳液模板法构建纳米复合超分子多孔海绵GPL。PAMU聚合物能够有效提高乳液的稳定性,并通过非共价相互作用赋予多孔海绵组织粘附性。Laponite的引入能够明显增强多孔海绵的力学性能和凝血性能。成纤维细胞L929与GPL多孔海绵共培养实验结果表明,细胞能够在GPL多孔海绵内迁移和增殖。大鼠肝脏出血模型实验结果表明GPL多孔海绵能够有效降低肝脏出血量,缩短凝血时间。此外,大鼠全层皮肤缺损模型以及外腹壁缺损模型实验证明,GPL多孔海绵能够稳定粘附伤口,促进血管生成及肉芽组织形成,加快软组织伤口的愈合。
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