动态键交联水凝胶用于三维组织培养及组织修复

目的生物材料与细胞、器官等生长发育行为的适应和匹配长期是组织工程领域的难点和重点。聚焦水凝胶材料的生物学效应,在细胞及组织不同层面和尺度下探索动态键交联水凝胶材料的应力松弛力学特征对其生物学功能的影响及调控规律,研究动态键交联高分子水凝胶材料特性与生物功能的关联性,分析潜在的力学生物学机制,为生物自适应性组织工程水凝胶材料的开发提供指导。方法利用动态共价键与主客体作用等构建了多种具有应力松弛性的体外三维细胞培养平台;利用物理及分子生物学手段揭示了细胞响应三维应力松弛微环境的力学生物学机制;通过对动态键交联水凝胶进行二次设计,针对不同临床需求开发了水凝胶辅料、贴片、填充剂、粉末及神经导管等组织工程产品。结果和结论揭示了动态键交联水凝胶材料应力松弛性的化学机理;探明了细胞响应三维应力松弛微环境Int/Fak/MLC/VE-cad力学转导通路;研发了一系列基于动态键交联水凝胶的组织工程产品。