[01402574]生物医用材料高选择性界面设计和组合医疗功能构造

植介入生物医用材料的表界面结构性能是改善植介入医疗器械生物相容性和生物功能性的关键环节,也是通过组合医疗手段实现药物传递和组织再生原理创新应用的基础。本研究在国家自然科学基金的持续支持下,针对生物材料和生命体系的基本矛盾,结合心血管植入材料和纳米生物材料应用中的关键问题,提出了采用构建复杂体系中高选择性功能界面,实现心血管原位再生修复和纳米高效靶向功能的创新研究途径,主体取得了以下学术成果： （一） 针对心血管原位再生材料的关键问题,在三种独立的功能界面,通过翔实的体内外评价数据证实了内皮细胞相对于其它细胞的选择性粘附、竞争性生长是获得具有良好抗狭窄功能的原位内皮功能化界面的关键,为设计新型的心血管植入材料提供了新依据;（Biomaterials,2013,34:2588; Biomaterials, 2013, 34（13）: 3345;Biomaterials, 2014, 35（27）: 7679; Biomaterials, 2017, 116: 95）。建立和发展了通过生物仿生和层状组装技术构建复杂体系中选择性功能界面的系列新方法,成功制备了三种具有内皮原位再生功能的心血管支架原型器件。 （二） 采用层状组装技术和多巴胺仿生技术,制备了多种多元仿生界面材料,深入研究了多元仿生结构调控血管细胞竞争性生长和内皮功能的基本规律,发现并证明了材料界面硬度微环境对内皮细胞功能的关键作用,发明了聚电解质复合物自愈合涂层技术,成功将特色性的层状仿生设计原理转化为可通过工业喷涂设备实现的生物活性大分子涂层技术;并进一步发明了具有动态自愈合特性的多孔海绵涂层技术,建立了一种“On-demand”多功能涂层设计新策略（Adv. Funct. Mater., 2015, 25: 7470）,为通过组合医疗原理实现植介入医疗器械的功能化提供了崭新的途径,并成功制备了具有血管原位再生功能的新型全降解聚合物支架（Materials Horizons, 2016, 3（6）: 581）; （三） 发现了细胞膜仿生两性离子界面的独特纳米生物界面功能,发现了磷酸胆碱分子对于多重癌细胞的选择性内吞行为,实现了蛋白质非特异性阻抗性和癌症细胞选择性内吞统一的独特纳米效应,为设计体内复杂体系中靶向癌症细胞内治疗系统提供了新途径;研究进一步采用分别带正、负电荷分子的纳米界面自组装,成功构筑了两性离子纳米界面,赋予纳米微粒出色的生物稳定性,抗蛋白质粘附能力,并呈现对巨噬细胞良好的抗吞噬能力,并巧妙利用弱电解质电荷pH依赖性,成功实现了纳米微粒在肿瘤组织中选择性聚集滞留,为制备癌症细胞高选择性内吞和长效滞留的新型纳米治疗器件提供了崭新的途径;（ACS Nano. 2013,7, 6244; ACS Nano. 2013, 7, 9384）。