仿生复合水凝胶的设计制备及其抗菌研究

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huawei_2009
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多肽聚异腈(Polyisocyanopeptides,PIC)是一类典型的半柔/半刚性螺旋聚合物仿生水凝胶,具有稳定的结构、温度响应性和良好的生物相容性。PIC还具备通常人工合成的聚合物水凝胶所没有的应力刚化的机械特性,即随着外界应力的增加水凝胶的机械强度逐渐增强。共轭聚噻吩衍生物(PMNT)具有良好的光捕捉和信号放大的能力,可以高效率地敏化周围环境中的氧气产生单线态氧(ROS)。将PIC与PMNT优势互补进行非共价组装,可以得到具有优化性质的复合仿生水凝胶(PIC/PMNT)。本论文围绕PIC水凝胶的功能多样化,PIC/PMNT的制备、表征及其抗菌性能进行了研究。主要研究内容如下:1、我们构建了一种具有良好生物相容性的、带有葡萄糖基团的功能化仿生水凝胶。通过设计、制备了由3OEG甲基单体和3OEG叠氮单体聚合而成的PIC水凝胶,PIC利用其完美的螺旋骨架作为支架,基于叠氮基团与炔基之间的Click反应,成功地将葡萄糖基团和二乙氨基团引入PIC。得到了功能化的仿生水凝胶,我们称之为糖基多肽聚异腈(PIC-AGPH-DEAP)。利用扫描电子显微镜(SEM)、紫外分光光度计和流变学实验等对PIC及其衍生物PIC-AGPH-DEAP进行了表征。结果表明,我们成功制备出了一种带有葡萄糖基团的、具有良好生物相容性和低毒性的新型仿生水凝胶。2、探究了PIC/PMNT复合仿生水凝胶的抗菌能力,并将其作为伤口敷料对小鼠细菌感染治疗进行了实验研究。通过将PIC与PMNT优势互补进行非共价组装,构建了一个复合仿生水凝胶PIC/PMNT。复合体系中的PMNT作为光敏剂可以结合光和氧分子用于光动力疗法(PDT)。复合仿生水凝胶PIC/PMNT的抑菌圈实验,验证了其优异的抗菌性能。进一步将PIC/PMNT作为伤口敷料应用在小鼠身上进行细菌感染治疗实验,结果表明被白色光源激发过的PIC/PMNT复合体系具有很好的促进伤口愈合的能力。这为复合仿生水凝胶PIC/PMNT开发成为伤口敷料用于细菌感染伤口治疗和临床应用提供了可能,为开发新型抗菌材料提供了新思路。
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