硫酸软骨素-壳聚糖复合水凝胶材料的合成(2)
在单体的量反应材料，低分子量的副产物，为了避免造成不兼容或有毒的生物。 如今组织工程上使用水凝胶集中在聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚
磷腈、多肽等合成材料以及胶原、明胶、透明质酸、海藻酸盐、壳聚糖等天然原
料开展。合成材料能大量生产, 易调控所制备水凝胶的微结构、力学性能和降解
速率,但缺乏细胞辨认信号。与特定的细胞位点的天然材料，但不容易获得和体
积之间的差异性。因此，天然生物材料和合成材料有其缺点，和组织工程生物材
料不仅要求其生物相容性，细胞和分子更需要生产所需的反应，这样就达到组织
修复和重建需求[ 5 ]
。
水凝胶是一种果冻状的物质在聚合物材料间隙有大量的水，可以用软性隐形
眼镜，制造的纸尿布，但由于长时间水变形后，脆弱的，所以它的应用是有限的。
酒井崇匡等人[21]
开发出一种高强度水凝胶膨胀甚至也没有水和变形，高强度水凝
胶的规则网格结构中增加了一个特殊的聚合物，做了一个不在水中溶胀的水凝胶
人体温度高透明度，其水分含量高达 90%。该水凝胶具有制造简单，可扩展性好
等优点，在水的形状和强度，经过一个月甚至将不会改变。另外，这种水凝胶的
强度也很高，至少能承受 6000MPa 的压强，而人体软骨只能承受2000MPa 的压
强。结果表明，由于该水凝胶也能保持初始形状和人类环境的强度高，可用于制
造人工软骨、人工椎间盘。在向体内移植诱导多功能干细胞（iPS 细胞）时，增
进细胞分化和构成组织。 1．2壳聚糖和硫酸软骨素简单介绍
1.2.1 壳聚糖
壳聚糖是一种天然材料，带有正电荷海洋生物多糖。具有游离氨基酸基团和
独特的壳聚糖的分子结构，具有许多独特的物理、化学和生物学性质，因此被广
泛应用于污水处理，农业，化妆品和食品加工等。人体内有硫酸软骨素、透明质
酸物质，结构和壳聚糖极其相似，在体内可被酶等降解，降解为氨基葡萄糖，然
后被人体汲取，多成功的医疗操作（如在体内移植），因此，壳聚糖是一种生物
降解和生物相容性良好，临床试应用于脂肪再生。壳聚糖材料的游离氨基酸基团
具有很强的吸附能力，在损伤修复和壳聚糖材料的脂肪再生过程可以更好的细胞
附着其上，但长期的培养会影响细胞的生长过程。
羧甲基壳聚糖(CMCS)是壳聚糖经羧甲基化而得的壳聚糖衍生物。与壳聚糖相
比, 羧甲基壳聚糖具有良好的保湿性能和生物相容性，且无毒、无抗原性、可降
解。Liu 等[22]
以羧甲基壳聚糖为原料合成了水溶性羧甲基-己酰基壳聚糖，得到了
一种两性水凝胶材料。此外还具有吸水和保水性能良好的性能，低湿度和完全在
溶胀状态，羧甲基化程度越高，吸水性较差；己酰基化越高，吸水性越好。结果
表明，羧甲基和甲酰基取代的高度的水凝胶材料的承载能力是好的，是一个可能的两性药物载体。
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