導(dǎo)電高分子在生物醫(yī)學(xué)中的價值

1、導(dǎo)電高分子在生物醫(yī)學(xué)中的價值 研究表明，納米結(jié)構(gòu)的形貌對生物傳感器的性能有較大的影響。如sreedhar等分別合成了球狀、桿狀以及管狀聚苯胺納米材料，用于催化氧化4溴苯硫基甲烷，發(fā)現(xiàn)管狀材料具有更高的催化性和選擇性。雖然大量報道證實(shí)了聚苯胺是固定生物組分的優(yōu)良載體，但是開發(fā)以其為基礎(chǔ)的生物傳感器依然面臨著一些嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在:1如何制備基于酶在電極上直接電子轉(zhuǎn)移的第三代電化學(xué)生物傳感器;2解決聚苯胺電化學(xué)穩(wěn)定性較差、老化等問題，使生物傳感器達(dá)到真正商業(yè)化的目的。 組織工程 組織工程技術(shù)提供了一種嶄新的修復(fù)組織和制造器官的手段，發(fā)展具有生物相容性和生物活性的生物支架材料是組織工程與骨修復(fù)技

2、術(shù)需要解決的重要課題之一。以聚吡咯、聚苯胺為代表的導(dǎo)電高分子材料具有電刺激響應(yīng)性，不但可以存儲信息和能量，而且可調(diào)控細(xì)胞增值和分化，表現(xiàn)出多種智能功能，因此在神經(jīng)和心肌組織工程中具有潛在的應(yīng)用前景。目前聚吡咯在組織工程領(lǐng)域已經(jīng)取得了較好的成果，而針對聚苯胺的研究工作則相對進(jìn)展較慢，主要原因在于單純的聚苯胺材料不可降解，長期存在體內(nèi)會造成炎癥反應(yīng)。因此聚苯胺在體內(nèi)的生物相容性是組織工程中研究的重點(diǎn)。li用明膠改性聚苯胺以增強(qiáng)其生物相容性，并在復(fù)合材料表面培養(yǎng)小鼠心肌細(xì)胞h9c2，發(fā)現(xiàn)改性后的復(fù)合材料有利于細(xì)胞的黏附和增值。molamma等利用電紡絲技術(shù)合成聚苯胺/聚乳酸納米纖維，用于培養(yǎng)神經(jīng)干細(xì)

3、胞，結(jié)果顯示該復(fù)合材料具有神經(jīng)軸突生長活性，從而定向誘導(dǎo)組織器官的再生修復(fù)。fryczkowski等采用同樣的方法合成了聚苯胺/聚羥基丁酸鹽納米纖維，該材料在組織工程中也具有潛在的應(yīng)用價值。在國內(nèi)，陳學(xué)思課題組利用苯胺五聚體與生物可降解材料制備嵌段共聚物，在無需外加電刺激的條件下能顯著促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞的生長和分化，極大地提高了材料的生物相容性。而且引入的苯胺低聚體在材料中的可降解部分消失之后，通過腎臟排出體外，真正達(dá)到達(dá)了可吸收生物材料的要求。目前，聚苯胺在電刺激響應(yīng)性細(xì)胞培養(yǎng)和電活性組織工程支架應(yīng)用方面已經(jīng)顯示出很好的應(yīng)用前景，這對于未來生物醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展具有重要的科學(xué)意義。 藥物釋放 20世紀(jì)

4、90年代以來，新型藥物釋放系統(tǒng)成為藥學(xué)領(lǐng)域發(fā)展的重要方向。作為藥物承載著進(jìn)入人體的載體材料能改變藥物進(jìn)入人體的方式和在體內(nèi)的分布、控制藥物的釋放速度，在藥物傳輸中起著極其重要的作用，尋找適宜的藥物載體成為藥物學(xué)和合成化學(xué)的焦點(diǎn)。在對聚苯胺的深入研究中，人們逐漸發(fā)現(xiàn)聚苯胺具有作為優(yōu)良藥物載體的諸多特征，如生物相容性，比表面積大，無毒副作用、高彈性，因此聚苯胺在藥物釋放領(lǐng)域中的應(yīng)用研究已受到廣泛關(guān)注。fan等利用導(dǎo)電聚苯胺膜構(gòu)建了離子電滲透皮給藥新途徑。lira等在聚丙烯酰胺多孔基質(zhì)內(nèi)電化學(xué)聚合苯胺，制備出導(dǎo)電水凝膠，通過調(diào)節(jié)電脈沖實(shí)現(xiàn)控制釋放番紅精的目的。另外，危巖課題組和陳學(xué)思課題組利用苯胺低

5、聚物合成了電活性的有機(jī)無機(jī)雜化介孔分子篩和aba型嵌段共聚物的納米膠束，通過改變介質(zhì)酸度或外加電壓控制藥物的進(jìn)入和和放出，進(jìn)行了身體局部治療嘗試。還有研究表明，在聚苯胺中空材料中填充藥物，在一定條件下，也可達(dá)到緩慢釋放藥物的目的。如tao等以酸性紅ar8為模板合成了矩形聚苯胺中空納米管，對內(nèi)部俘獲的染料分子有緩釋行為，其緩釋能力與溶液的ph值有關(guān)。zhang等則以疏水性藥物茚甲新為模板，合成了聚苯胺中空球，藥物的釋放也是通過溶液ph值進(jìn)行調(diào)節(jié)的。如hua等將聚苯胺羧化后，合成了水溶性fe3o4pani核殼結(jié)構(gòu)納米粒子，用以固定紫杉醇(ptx)，1，3雙(氯乙基)1亞硝基脲(bcnu)，用這種核殼結(jié)構(gòu)的納米粒子不僅提高了藥物的熱穩(wěn)定性及水溶性，而且利用fe3o4的磁性實(shí)現(xiàn)了藥物的靶向釋放。雖然聚苯胺及其復(fù)合材料在組織工程、藥物釋放等領(lǐng)域展現(xiàn)了誘人的前景，但是相對于它在其它領(lǐng)域的應(yīng)用，聚苯胺在生物技術(shù)領(lǐng)域的某些方面還處于初步探索階段，譬如利用聚苯胺體積隨電位變化的性質(zhì)制備人工肌肉，相關(guān)文獻(xiàn)報道非常少，很多問題沒有得到解決;利用聚苯胺中空材料進(jìn)行藥物釋放時，如何將藥物有效包裹，怎樣釋放以及釋放機(jī)制等，這些都是科研工作者需要解決的重要課題。因此，加強(qiáng)聚苯胺在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究是今后聚苯胺材料的