[发明专利]一种聚烯丙基胺修饰的温敏共聚物的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种聚烯丙基胺修饰的温敏共聚物的制备方法及其应用，本发明以异丙基丙烯酰胺为基础，利用PAAm和PEG修饰合成了PEG‑NIPAAm‑PAAm温敏材料，将该温敏材料接枝于聚苯乙烯细胞培养板上形成温敏薄膜。利用该温敏薄膜细胞培养板培养细胞，通过控制温度，改变温敏薄膜的亲水‑疏水性质，实现通过温度控制细胞吸附生长和保留细胞外基质的细胞片完整脱附；本发明使用阳离子聚合物PAAm、PEG与NIPAAm交联，制备出的材料不仅具有良好的温敏特性，保证细胞片能够在低温下保留完整的细胞外基质脱附，保持细胞的活性的功能；本发明将PAAm与4‑叠氮苯甲酸连接，使得PAAm与NIPPAm共聚后具有光活性，使制备得到的温敏材料仅需通过紫外光照射即可共价接枝于PSt细胞培养板上，接枝方式无需贵重仪器，简便快捷。

技术领域

本发明涉及组织工程技术领域，具体地，涉及一种聚烯丙基胺修饰的温敏共聚物的制备方法及其应用。

背景技术

由于疾病、损伤和发育缺陷，世界上每年都有大量的人罹患终末期器官衰竭，这已经成为重要的经济和医疗保健问题。器官移植是临床上最有效的治疗方式。在中国，每年大约有30万病人需要器官移植，但只有大约1万人能够得到移植，器官供体缺口巨大，这很大程度限制了器官移植对终末期器官衰竭的治疗范围。同时器官移植后可能出现的免疫排斥限制了器官移植对终末期器官衰竭的治疗效果。

Langer等在1993年首次应用生命科学和工程学的原理和方法提出了组织工程技术以恢复、维持或改善组织功能。组织工程的基本原理是将细胞播散到一个可降解的三维支架中，用于替代生物组织受损或丢失的组织，重建生物组织，这给终末期器官衰竭患者带来了新的治疗方案。组织工程已被广泛应用于骨组织缺损修复，软骨组织修复，肝脏损伤修复，心脏瓣膜修复和血管修复和皮肤等。

传统的组织工程时常使用胰酶或胶原蛋白酶来分解细胞外基质以获取培养的细胞，但此方式会破坏细胞的细胞外基质(Extracellular matrix，ECM)，如胶原蛋白、纤连蛋白、整合素和钙黏素家族等，影响收获细胞再培养时形成良好的间隙连接。细胞膜上的钙粘蛋白家族，为细胞骨架蛋白与细胞外基质的连接提供锚点，被胰酶破坏后会影响细胞迁移和细胞粘附。此外组织工程方法中支架的生物降解常导致炎症反应。几乎所有的支架材料在植入后都可引起非特异性的炎症反应。在创口愈合的早期阶段，炎症反应将破坏接种的种子细胞，从而导致组织工程构建的失败。因此构建一种不需要引入酶进行消化的细胞培养技术被人们所期望。

1990年日本的Noriko Y和Teruo O等人首次使用表面接有聚异丙基丙烯酰胺(Poly(N-isopropylacrylamide)，PNIPAAm或PIPAAm)的聚苯乙烯(Polystyrene，PSt)培养皿培养牛肝细胞，将温度作为细胞吸附和脱附的开关，通过改变培养温度来控制细胞粘附和细胞脱离((Yamada N,Okano T,Sakai H,et al.Thermo-responsive polymericsurfaces；control of attachment and detachment of cultured cells[J].Macromolecular Rapid Communications,1990,11(11):571-576.)。这项技术被称为细胞片层工程(Cell Sheet Engineering)，实现了无需引入的酶类物质即可完成细胞的脱落，避免了酶类物质对体外培养的细胞的损害。