再生医学:生物材料与组织再生
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三、包载多种生长因子的水凝胶控释调节

包载生长因子的水凝胶的精细三维空间控制,可以利用双光子技术连接分子来实现。在这种方法中,激光被用来精确测定三维水凝胶光化学反应发生的位置,对药物或黏合剂进行化学固定。单一治疗剂的肽序列,精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-丝氨酸含来自纤连蛋白的RGD序列肽整合素结合序列,已用于空间引导轴突生长。这种方法已被用来作为蛋白黏合剂,为多种治疗药物提供独立控制。在用适当的蛋白质溶液清洗水凝胶材料前,可以先固定多个蛋白黏合剂,通过物理结合,使蛋白黏合剂将蛋白分子放在适当的位置(图13-1)。这一设计意味着在任何敏感性蛋白加入材料之前,所有的化学反应都已经发生,从而不影响蛋白活性。这种方法也广泛适用于其他蛋白质,只需要一种常见的生物素或芽胞杆菌核糖核酸酶抑制剂修饰。不同空间区域的数量受到能被包入的生物素-链霉亲和素样式结合对的数量的限制。将这项技术与可注射的形状记忆水凝胶材料结合起来,可以在不规则形状损伤部位的可注射水凝胶内实现精细的空间控制。然而,这种固定化方法不能提供比其他固定化策略更有效的时间控制传递。

图13-1 水凝胶三维空间控制示意图