基于胆固醇-聚乙二醇构建的智能响应性生物材料研究
瑞禧生物2025-07-21   作者:lkr   来源:
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在生物材料领域,智能响应性材料因其能够对外界刺激做出准确响应,成为研究热点。基于 Cholesterol-PEG 构建的智能响应性生物材料,结合了胆固醇(Cholesterol)与聚乙二醇(PEG)的独特优势,展现出良好的性能。

Cholesterol-PEG结构式 

图为:Cholesterol-PEG结构式

 

Cholesterol 具有疏水性与刚性结构,能增强材料稳定性,还可利用其与细胞膜的亲和作用,助力材料靶向特定细胞或组织。PEG 则以良好的水溶性、生物相容性和低免疫原性著称,能提高材料在生物体内的分散性,延长循环时间,降低非特异性吸附。二者结合,使构建的生物材料具备自组装特性,在水溶液中可形成胶束、脂质体等纳米结构。

 

这类材料对多种刺激具有响应性。例如,pH 响应性体系,利用tumor微环境或细胞内特定细胞器(如内涵体、溶酶体)的酸性环境设计。当环境 pH 降低时,材料结构中对酸敏感的化学键(如亚胺键、缩醛键)断裂,引发材料结构变化,实现药物的准确释放。有研究通过在 Cholesterol-PEG 结构中引入酸敏感连接臂,构建载药胶束,在模拟tumor酸性环境下,胶束结构瓦解,有效释放药物,提高对tumor细胞的杀伤效果。

胆固醇结构式 

图为:胆固醇结构式

 

氧化还原响应也是重要特性。在细胞内,tumor细胞相较于正常细胞具有更高的谷胱甘肽(GSH)浓度。基于此,可在 Cholesterol-PEG 材料中引入二硫键。当材料进入tumor细胞富含 GSH 的环境,二硫键被还原断裂,促使材料结构改变。如制备含二硫键的 Cholesterol-PEG 修饰纳米粒,在tumor细胞内高 GSH 浓度下,纳米粒发生解聚,加速药物释放,增强抗tumor效果。

 

此外,温度响应性的 Cholesterol-PEG 材料也有应用。某些 PEG 链段具有低临界溶液温度(LCST),在体温附近,温度微小变化可使材料发生相转变。将此类 Cholesterol-PEG 材料用于药物递送,在体温下,材料结构改变,实现药物可控释放。

 

基于 Cholesterol-PEG 构建的智能响应性生物材料,在药物递送、生物传感、组织工程等领域前景广阔,有望为相关疾病Treatment 和生物医学研究带来新突破。