從天然生物活性多糖到纖維素基離子化合物!《AM》綜述:纖維素基離子化合物在生物材料領域的研究進展

4月9日,德國哥廷根大學Kai Zhang教授團隊在《先進材料》(Advanced Materials)上在線發表瞭題為“Recent Progress on Cellulose-Based Ionic Compounds for Biomaterials”(DOI:10.1002/adma.202000717)的綜述論文,系統地總結瞭纖維素纖維素高分子及納米纖維素)基離子化合物的主要制備方法和生物特性,尤其對其在組織工程、傷口敷料、藥物緩釋等生物材料應用領域的研究進展做瞭著重介紹並且對未來潛在的研究方向做瞭展望。

從天然生物活性多糖到纖維素基離子化合物!《AM》綜述:纖維素基離子化合物在生物材料領域的研究進展

多糖在絕大部分生物體中都發揮著重要作用,包括人體在內的哺乳動物富含大量的糖胺聚糖(GAGs)能夠有效地調節生物機制。但是來自動物的多糖通常可獲得的數量有限且不易純化,致使其伴隨著產生嚴重副作用的風險。纖維素是地球上最豐富的多糖且具有生物兼容性,但其對哺乳動物而言,不具備特別及專一的生物活性。因此,模仿人體中發現的多糖的合成/半合成多糖的開發是一項重要且具有重大意義的任務。目前采用固相方法從零開始合成多糖仍然相當昂貴,並且純度、活性較低,不適用於大規模臨床應用。而多糖的區域選擇性衍生化使其具有類似於人體中發現的多糖成分的官能團(如,磺酸基、羧基、氨基等),因而可以獲得高純度和多功能的生物材料,降低潛在感染和其他不良副作用的風險。因此,具備生物活性的纖維素基化合物為生醫材料的發展提供瞭極具吸引力的平臺。

該綜述首先對動物多糖的結構和功能,特別是對人體具有特定生物醫學應用領域的天然生物活性糖胺聚糖的離子特性進行瞭簡要總結。隨後以纖維素高分子鏈和納米纖維素的衍生化為切入點,分別對其陽離子和陰離子衍生物的制備及生物應用進行瞭梳理和討論,並對其發展趨勢和前景做瞭展望。

本文通訊作者為Kai Zhang教授楊洋博士為該論文第一作者, 哈勒大學博士生Yi-Tung Lu和哥廷根大學博士生曾逵為共同一作。

論文鏈接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202000717

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