《AFM》综述：基于蚕丝蛋白启发的抗粘附和抗植入异物反应新材料的系统研究

来源：材料科学前沿

生物材料和医疗装置在植入体内后都会有面临机体异物反应的风险，导致植入体被纤维胶原包裹，造成植入材料的功能丧失并引发各种并发症。异物反应问题造成病人的痛苦和巨大的经济损失，是临床上卡脖子难题和制约植入材料与生物器械发展的瓶颈。因此，发现能够抵制异物反应的新型功能材料并研究其对异物反应的调控机制是生物材料研究领域中的核心科学问题，在新材料基础上拓展各种临床应用具有重大意义。

近日，华东理工大学材料科学与工程学院刘润辉教授课题组基于前期蚕丝蛋白启发的抗粘附和抗植入异物反应新材料的研究，总结和评述了目前通过新材料策略来抵制植入异物反应及抗异物反应目前有限的三类材料和应用。该成果以题为“Dealing with the foreign-body response to implanted biomaterials: strategies and applications of new materials” 发表在材料领域权威期刊《先进功能材料》(Adv. Funct. Mater. 10.1002/adfm.202007226)。

今年3月，刘润辉教授课题组报道受蚕丝蛋白启发，设计获得了结构简单、生物相容性好、体内稳定的一类新的抗异物反应高分子材料：聚β-丝氨酸，这类新型抗异物反应材料有望用于解决临床中普遍存在的异物反应难题（Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 9586-9593）。基于这项研究，该综述系统地总结和评述了各类植物材料和医疗器械的异物反应实例，深入剖析了异物反应产生的机制、传统抵制异物反应的方法及各自的缺点，并概述抗异物反应材料的最新应用进展，包括作为植入体本身、传感器涂层和细胞封装治疗等方面的应用。

材料科学与工程学院博士研究生张东辉是该成果的第一作者，刘润辉教授是单独通讯作者。该成果得到了国家自然科学基金委、科技部等基金的资助。