甲基丙烯酸钠修饰光交联海藻酸盐水凝胶支架的制备和表征

文题释义：甲基丙烯酸钠：是一种具有双功能的化学基团的有机小分子,一端含有2-甲基丙烯酰基,该基团具有良好的化学活性,可与化合物中的多种基团反应而修饰化合物;另一个功能集团就是拥有负电荷基团,能给修饰过的化合物材料表面带来稳定的负电荷。 光引发剂：又称光敏剂,是一类能在紫外光区(250-420 nm)或可见光区(400-800 nm)吸收一定波长的能量,产生自由基、阳离子等,从而引发单体聚合交联固化的化合物。引发剂分子在紫外光区(250-400 nm)或可见光区(400-800 nm)有一定吸光能力,在直接或间接吸收光能后,引发剂分子从基态跃迁到激发单线态,经系间窜跃至激发三线态;在激发单线态或三线态经历单分子或双分子化学作用后,产生能够引发单体聚合的活性碎片,这些活性碎片可以是自由基、阳离子、阴离子等。按照引发机制不同,光引发剂可分为自由基聚合光引发剂与阳离子光引发剂,其中以自由基聚合光引发剂应用最为广泛。 背景：光交联海藻酸盐水凝胶因具有良好的生物相容性、可微创注射等优势已为热门的组织工程研究材料,但是仍然存在强度不足、细胞黏附能力不足等问题。 目的：构建载负电荷的光交联海藻酸盐水凝胶材料,探索其物理性能和细胞黏附性能变化。 方法：利用海藻酸钠和2-氨乙基甲基丙烯酸酯盐酸盐制备甲基丙烯酸酯化海藻酸盐后,再与光引发剂和不同浓度甲基丙烯酸钠(0,20,40,60 mmol/L)混合制备载负电荷光交联海藻酸盐水凝胶,利用傅里叶红外光谱仪分析水凝胶的功能基团变化情况,扫面电镜观察水凝胶的表面形态,并测量其溶胀率。将MC3T3-E1细胞与各组水凝胶共培养48 h,采用活死染色与CCK-8法分析水凝胶的细胞毒性;接种MC3T3-E1细胞于4组水凝胶表面,在第4小时活死染色观察细胞早期黏附情况,第3天活死染色观察细胞伸展情况。 结果与结论：①傅里叶红外光谱分析显示,甲基丙烯酸钠的引入可在水凝胶红外波普波数1 600 cm^-1左右处出现来自甲基丙烯酸钠的新波峰;②扫描电镜显示随着甲基丙烯酸钠浓度的增加,光交联海藻酸盐水凝胶的致密度增加,孔径减小;③溶胀率测试显示随着甲基丙烯酸钠浓度的升高,光交联海藻酸盐水凝胶的溶胀率逐渐降低;④活死染色显示4种水凝胶表面的细胞生长状态良好,细胞活性均在95%以上;CCK-8检测显示,载负电荷的光交联海藻酸盐水凝胶材料无细胞毒性;⑤随着甲基丙烯酸钠引入量的增加,载负电荷光交联海藻酸盐水凝胶表面的早期细胞黏附率逐渐增加,细胞伸展状态明显改善;⑥结果表明,甲基丙烯酸钠修饰的引入调节了光交联海藻酸盐水凝胶物理性能,并明显提高了其细胞黏附性能。 ORCID: 0000-0002-1054-6002(赵德路) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

锶及海藻酸盐水凝胶在骨组织工程中的研究进展

因炎症、外伤、肿瘤等导致的口腔颌面部骨缺损是常见的骨缺损之一,一直以来都是临床上治疗的难点,给口腔医生带来了重大挑战。目前,骨缺损治疗最有效的是自体骨移植,但存在数量有限、增加患者痛苦等问题。异体骨治疗骨缺损效果也较佳,但异体骨同样存在许多缺点,如免疫排斥、交叉感染等。因此,为了解决骨缺损的治疗难题,骨组织工程应运而生。海藻酸盐具有生物相容性好、可降解等优点,广泛用于骨组织工程;同样锶离子具有促进成骨、成血管的作用,也被广泛应用于骨组织工程。但目前这两者的研究状况没有系统论述,故本文将对锶和海藻酸盐水凝胶在骨组织工程中的研究进行综述。