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聚甲基丙烯酸2-羟乙酯(PHEMA)是一种性能优异的高分子,具有良好的生物相容性和光学性能,在眼科材料方面具有很好的应用前景。本研究合成了性能优良的聚甲基丙烯酸羟乙酯水凝胶,讨论了影响其性能的因素,并采用生物活性短肽对其进行修饰以改善其细胞亲和性,考察了角膜细胞在其上的生长情况。
采用偶氮二异丁睛(AIBN)为引发剂,二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)为交联剂,乙二醇和水为溶剂,合成出了一系列不溶于水的均聚物PHEMA水凝胶,对水凝胶各种性能进行了测试和表征,讨论了交联剂用量、溶剂配比等对水凝胶的力学性能、平衡含水量、透光率、折射率等的影响,对均聚物水凝胶的合成工艺条件进行了优化。
以AIBN为引发剂,EGDMA为交联剂,乙二醇和水为溶剂,合成了由HEMA和亲水性单体聚乙烯吡咯烷酮(NVP)组成的共聚物水凝胶P(HEMA/NVP),以进一步提高材料的亲水性。讨论了NVP用量、交联剂用量、引发剂用量、溶剂配比等对水凝胶的力学性能、平衡含水量、透光率、折射率等的影响,对合成工艺条件进行了优化。
为了进一步改善和提高水凝胶材料的细胞黏附生长能力,本研究在PHEMA均聚物和P(HEMA/NVP)共聚物水凝胶表面接枝RGDS多肽,采用ATR-FTIR和X射线光电子能谱(XPS)对修饰前后材料表面进行了表征和分析,结果表明进行接枝反应后材料表面N含量增加,新生成了酰胺键,证实RGDS多肽已接枝到水凝胶材料的表面。
体外细胞培养实验结果表明,在未经RGDS多肽修饰的均聚物PHEMA和共聚物P(HEMA/NVP)材料上细胞只能在局部聚集生长,细胞在经RGDS多肽修饰的材料上面黏附生长较好。