新產(chǎn)業(yè)
為何研究自愈性水凝膠
“科學(xué)研究要以人為本”，報(bào)告PPT的最后有這么一行字。這亦是危巖課題組多年的科研理念和夢(mèng)想——組建強(qiáng)有力的團(tuán)隊(duì)，采用便宜的原材料，運(yùn)用簡(jiǎn)單的制備方法，合成出有實(shí)際應(yīng)用前景的高分子材料。
為何選擇自愈性水凝膠作為研究課題呢？這要從傳統(tǒng)給藥方式所面臨的問題說起。
目前，進(jìn)行傳統(tǒng)靜脈藥物注射時(shí)，藥物進(jìn)入人體血液循環(huán)系統(tǒng)后，需要經(jīng)過心臟、肺、動(dòng)脈等途徑達(dá)到病灶，這一過程造成大量藥物流失，給藥效率較低。同時(shí)，高濃度注射藥物時(shí)，藥物的副作用不可忽視。此外，頻繁給藥也給病人增加了身體和經(jīng)濟(jì)上的負(fù)擔(dān)。危巖對(duì)記者表示，課題組希望將自愈性水凝膠作為藥物載體，注射到病灶部位，注射過程中破碎的水凝膠迅速實(shí)現(xiàn)自修復(fù)，將藥物“固定”在預(yù)期部位，再緩慢釋放，達(dá)到治療目的，期望解決傳統(tǒng)靜脈給藥方法上的不足。
“現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道的自愈性水凝膠在實(shí)際應(yīng)用時(shí)存在一些瓶頸問題：選擇多肽、蛋白、DNA片段等作為成膠元素，成本比較昂貴；有些膠不能在生理?xiàng)l件下實(shí)現(xiàn)自愈；生物安全性和生物相容性不太理想等。”陶磊介紹說。
課題組選擇殼聚糖作為主要原料來制備自愈性水凝膠，是基于以下原因：殼聚糖的主要來源是蝦殼、蟹殼等，來源廣泛，價(jià)格低廉。另外，殼聚糖能被生物體內(nèi)的多種酶降解成天然的代謝物，具有良好的生物安全性和生物相容性，作為生物醫(yī)用材料使用時(shí)具有較大優(yōu)勢(shì)。
小材料大驚喜
時(shí)間回溯到2010年11月，一個(gè)遙遠(yuǎn)的設(shè)想此刻就真實(shí)地膠著在試管里。博士生張亞玲做了一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，在室溫且無任何外加催化劑的條件下，將殼聚糖溶液和兩端帶有苯甲醛基的功能化聚乙二醇溶液在試管里混合，不到1分鐘，試管內(nèi)就形成了水凝膠。課題組在分析其分子結(jié)構(gòu)時(shí)，認(rèn)為該水凝膠體系是由動(dòng)態(tài)化學(xué)鍵構(gòu)建的，猜想該水凝膠可能具有自愈性。為此，他們做了以下實(shí)驗(yàn)：將兩塊顏色不同的水凝膠粘在一起，中間打個(gè)9mm的孔。隨著時(shí)間的推移，水凝膠上的“傷口”逐漸縮小且顏色相互滲透，2個(gè)小時(shí)后水凝膠完全愈合。
自愈性的殼聚糖水凝膠做出來了！
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（Hou）