纳米颗粒增强的手性超分子水凝胶成骨性能

• 作者: 赵常利 秦明高 窦晓秋 冯传良
• 来源期刊: 应用化学
• 学科: 化学
• 关键词: 超分子水凝胶 无机纳米颗粒 杂化 力学稳定性 成骨 手性
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 研究论文|Full Papers
• 页码范围: 177-187
• 页数: 11页
• 分类号: O629.7
• 语种: 中文
• DOI: 10.19894/j.issn.1000-0518.210487

摘要

手性超分子水凝胶能够仿生细胞外手性微环境,在组织工程中具有特殊的意义,但其强度和稳定性较低,仍然面临着巨大的挑战.本文将无机羟基磷灰石纳米颗粒(HAP)引人到苯丙氨酸衍生物手性超分子水凝胶(LPF)中以改善其力学性能和生物功能.圆二色光谱和扫描电子显微镜结果显示,HAP掺入后LPF组装手性发生反转.与纯LPF水凝胶相比,杂化水凝胶具有优异的力学性能和长期稳定性.LPF储能模量G'值仅为452 Pa,在24 h内迅速崩塌;而LPF/HAP水凝胶的G'提高到3 353 Pa,保持凝胶态时间超过3个月.HAP纳米粒子表面上丰富的Ca2+离子与LPF羧基形成的配位作用是水凝胶强化的关键因素.此外,HAP加入还提高了对细胞的成骨刺激,表现为LPF/HAP基质上成骨细胞碱性磷酸酶(ALP)活性的增加,这不仅因为羟基磷灰石的骨诱导能力,还归因于HAP使纳米纤维的刚度和稳定性明显改善.通过无机纳米颗粒的力学增强和功能化,手性超分子水凝胶在骨组织工程中具有广阔的应用前景.