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细胞移植技术的出现为多种疑难杂症的治愈提供了新的治疗手段,为患者带了新的希望。但细胞移植后,机体免疫系统对移植物的免疫排斥反应严重限制了其治疗效果。因此,开发新型免疫屏蔽材料是解决这个问题的关键。基于材料表面生物粘附触发免疫排斥反应的理论,本文成功设计并开发了多种新型的免疫屏蔽水凝胶材料,并利用该水凝胶材料包埋胰岛用于糖尿病小鼠的长效血糖调控。阴离子聚电解质海藻酸钠(Alginate)可在室温/体温条件下与二价阳离子(如Ca2+或Ba2+)交联形成水凝胶,在细胞包埋领域具有广泛应用。但由于自身的免疫原性,海藻酸盐水凝胶在植入后会引起异物反应(FBR)。受具有优异抗生物粘附性质的两性离子材料启发,本文首次发现二价阳离子的用量会显著影响水凝胶的电性,进而影响表面生物粘附行为。与两性离子材料一样,当水凝胶整体电荷接近中性时(Ca2+浓度0.54mM或Ba2+浓度0.9mM),能克服其与生物分子的静电作用力和疏水作用力,从而防止蛋白、细胞、细菌等在其表面的粘附,且在小鼠皮下植入模型中也能减弱FBR。基于此发现,本文进一步利用聚阳离子电解质调控海藻酸钙凝胶电荷,开发出一种具有抗生物粘附性质的海藻酸钠-聚乙烯亚胺(Alg/PEI)聚电解质水凝胶。结果表明,在两种高分子质量比为1:0.045时,该水凝胶净电荷约为0,展现了优异的抗蛋白质、细胞、细菌的粘附的功能。植入到小鼠皮下能够避免FBR,植入3个月后仍没有明显的纤维包封囊形成。然后,本文使用此电荷均衡、具有免疫屏蔽能力的Alg/PEI水凝胶材料包埋400个胰岛用于糖尿病小鼠同种胰岛移植治疗。结果表明,包埋的胰岛在水凝胶中能够维持活性和正常的胰岛素分泌功能。而且,在移植到糖尿病小鼠腹腔后,能够成功实现对糖尿病小鼠血糖的快速(2天)、稳定,长期(>150天)的调控,与传统的海藻酸钙水凝胶相比,也具有显著的优势。最后,本文进一步的制备了 一种具有促血管化功能的免疫屏蔽HEP-Alg/PEI水凝胶微球,并包埋1000个大鼠胰岛后用于糖尿病小鼠异种移植治疗。结果表明,负载2%肝素的HEP-Alg/PEI微球能够在移植到皮下后,促进皮下血管生成,且不引起免疫排斥反应,并实现对糖尿病小鼠血糖稳定调控>180天。综上,本文针对机体对细胞移植物的免疫排斥问题,开发出具有抗生物粘附免疫屏蔽功能的水凝胶,并成功用于胰岛移植对糖尿病小鼠血糖调控,为新型免疫屏蔽材料的开发及其它种类细胞移植治疗带来了新的策略和方向。