蚕丝启发的一类抗粘附和抗植入异物反应新材料

蚕丝是广为人们熟知的天然材料，具有低免疫性优点。那么，是否可以模拟蚕丝的分子结构，设计一种具有低免疫原性的材料，从而应用在生物医学领域呢？近日，华东理工大学的刘润辉教授课题组报道受蚕丝蛋白启发，设计获得了一类新型抗粘附抗植入异物反应高分子材料——聚β-丝氨酸。

近年来植入生物材料和器械发展迅猛，越来越多的产品用于临床。然而，当这些生物材料或医疗器械植入人体内后，蛋白、细胞、血小板和微生物在材料上的粘附将导致血栓、感染或异物反应等一系列严重后果，造成病人的痛苦和植入材料功能丧失。因此，生物粘附和异物反应是制约生物材料发展的一大障碍，尽管聚乙二醇（PEG）是广泛应用的抗粘附材料，但PEG在体内氧化降解和超出人们通常认知的免疫原性限制了其使用。

刘润辉课题组研发的聚β-丝氨酸具有结构简单、生物相容性好、体内稳定的特点，聚β-丝氨酸修饰的表面能够高效抵制多种蛋白吸附、血清污染、细胞、血小板和多种微生物粘附；聚β-丝氨酸水凝胶植入小鼠体内1周到3个月后未发现明显异物反应，明显优于出现显著异物反应的PEG植入对照组。优异的性能让聚β-丝氨酸有望用于解决临床中普遍存在的植入材料异物反应难题，成为PEG的替代品，在植入材料/器械、药物递送、检测等多个相关领域有着广阔的应用潜力。

这一成果近期发表在《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed.）上，文章的第一作者是华东理工大学博士生张东辉，刘润辉教授是单独通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金委、科技部等基金的资助。