纳米颗粒增强的手性超分子水凝胶成骨性能

赵常利; 秦明高; 窦晓秋; 冯传良

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纳米颗粒增强的手性超分子水凝胶成骨性能

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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)引入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3353 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。

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来源
《应用化学》 |2022年第1期|177-187|共11页
作者
赵常利; 秦明高; 窦晓秋; 冯传良;
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作者单位

上海交通大学材料科学与工程学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类 α-氨基酸、肽类、蛋白质、核酸;
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;

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