PAMAM（聚酰胺-胺）树枝状大分子是一种具有独特结构和性能的高分子材料。其高度分支的结构使其在众多领域展现出应用潜力，尤其是在生物医学领域。然而，PAMAM 树枝状大分子的原始形态在生物相容性方面存在一些不足，限制了其在生物体内的应用。

PAMAM 树枝状大分子的结构与特性

（一）结构特点

PAMAM 树枝状大分子具有高度对称的树枝状结构，从核心向外逐层扩展，形成多个代数（generations）。每一层都包含大量的末端官能团，如氨基等。这种结构赋予了它巨大的比表面积和丰富的活性位点，能够与多种分子发生相互作用。

（二）特性

分子尺寸可调控：随着代数的增加，PAMAM 树枝状大分子的尺寸逐渐增大，但可以通过准确控制合成代数来实现分子尺寸的定制，满足不同应用场景的需求。

多功能性：其丰富的末端官能团使其能够与药物、基因、生物分子等进行共轭或负载，实现多功能化应用。

高载荷能力：由于其高度分支的结构和大量的活性位点，PAMAM 树枝状大分子能够负载大量的药物分子或其他生物活性物质，提高其在生物医学领域的应用价值。

PAMAM 树枝状大分子表面修饰的必要性

（一）生物相容性问题

原始的 PAMAM 树枝状大分子在生物体内可能引发免疫反应、细胞Poison 性等问题，限制了其在生物医学领域的应用。其表面的氨基等官能团在生理环境下可能会与生物体内的蛋白质、细胞膜等发生非特异性相互作用，导致细胞摄取异常、细胞Poison 性增加等不良反应。

（二）功能拓展需求

为了实现 PAMAM 树枝状大分子在生物医学领域的多样化应用，如药物递送、基因Treatment 、生物成像等，需要对其表面进行修饰，引入特定的功能基团或生物分子，以赋予其靶向性、成像能力、生物可降解性等功能。

PAMAM 树枝状大分子表面修饰方法

（一）末端官能团的化学修饰

羟基化修饰：通过化学反应将 PAMAM 树枝状大分子表面的氨基转化为羟基，降低其表面电荷密度，减少与生物体内蛋白质的非特异性相互作用，从而提高生物相容性。

羧基化修饰：引入羧基可以增加 PAMAM 树枝状大分子的水溶性，并且羧基可以与生物体内的钙离子等发生特异性结合，赋予其一定的生物活性。

硫醇化修饰：硫醇基团具有良好的生物相容性，并且可以与金纳米粒子等进行特异性结合，用于生物成像或药物递送系统的构建。

（二）聚合物接枝修饰

PEG（聚乙二醇）接枝：PEG 是一种具有良好生物相容性和水溶性的聚合物，通过化学方法将其接枝到 PAMAM 树枝状大分子表面，可以降低其免疫原性和细胞Poison 性，延长其在生物体内的循环时间。

聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）接枝：PLGA 是一种可生物降解的聚合物，将其接枝到 PAMAM 树枝状大分子表面，不仅可以提高其生物相容性，还可以实现药物的缓释功能，延长药物的作用时间。

（三）生物分子修饰

蛋白质修饰：将特定的蛋白质（如白蛋白、转铁蛋白等）与 PAMAM 树枝状大分子表面的氨基进行共轭，可以利用蛋白质的生物活性和靶向性，实现药物的靶向递送或细胞特异性识别。

核酸修饰：通过化学方法将核酸（如寡核苷酸、siRNA 等）与 PAMAM 树枝状大分子结合，可以用于基因Treatment ，将核酸药物有效地递送至目标细胞内。

糖类修饰：糖类分子在细胞识别和信号传导中起着重要作用。将糖类修饰到 PAMAM 树枝状大分子表面，可以实现细胞特异性靶向，提高药物的效果。

PAMAM 树枝状大分子表面修饰与生物相容性改进的定制化应用

（一）药物递送系统

根据药物的性质和Treatment 目标，对 PAMAM 树枝状大分子进行定制化的表面修饰，使其能够高效负载药物，并实现靶向递送。

（二）生物成像探针

将荧光分子、磁性纳米粒子等成像分子与经过表面修饰的 PAMAM 树枝状大分子结合，定制化为生物成像探针。通过表面修饰提高其生物相容性和成像性能，实现对生物体内细胞的实时成像。

（三）组织工程支架

对 PAMAM 树枝状大分子进行表面修饰，使其能够与细胞外基质成分（如胶原蛋白、纤维连接蛋白等）相互作用，构建具有生物相容性和生物活性的组织工程支架。通过定制化的表面修饰，可以调节支架的力学性能、细胞粘附性和生物降解性，满足不同组织工程的需求。

PAMAM 树枝状大分子的表面修饰与生物相容性改进是实现其在生物医学领域应用的关键。通过多种表面修饰方法，可以有效地改善 PAMAM 树枝状大分子的生物相容性，并根据不同的应用需求进行定制化设计。