从天然生物活性多糖到纤维素基离子化合物!《AM》综述:纤维素基离子化合物在生物材料领域的研究进展

4月9日,德国哥廷根大学Kai Zhang教授团队在《先进材料》(Advanced Materials)上在线发表了题为“Recent Progress on Cellulose-Based Ionic Compounds for Biomaterials”(DOI:10.1002/adma.202000717)的综述论文,系统地总结了纤维素纤维素高分子及纳米纤维素)基离子化合物的主要制备方法和生物特性,尤其对其在组织工程、伤口敷料、药物缓释等生物材料应用领域的研究进展做了着重介绍并且对未来潜在的研究方向做了展望。

 

从天然生物活性多糖到纤维素基离子化合物!《AM》综述:纤维素基离子化合物在生物材料领域的研究进展

多糖在绝大部分生物体中都发挥着重要作用,包括人体在内的哺乳动物富含大量的糖胺聚糖(GAGs)能够有效地调节生物机制。但是来自动物的多糖通常可获得的数量有限且不易纯化,致使其伴随着产生严重副作用的风险。纤维素是地球上最丰富的多糖且具有生物兼容性,但其对哺乳动物而言,不具备特别及专一的生物活性。因此,模仿人体中发现的多糖的合成/半合成多糖的开发是一项重要且具有重大意义的任务。目前采用固相方法从零开始合成多糖仍然相当昂贵,并且纯度、活性较低,不适用于大规模临床应用。而多糖的区域选择性衍生化使其具有类似于人体中发现的多糖成分的官能团(如,磺酸基、羧基、氨基等),因而可以获得高纯度和多功能的生物材料,降低潜在感染和其他不良副作用的风险。因此,具备生物活性的纤维素基化合物为生医材料的发展提供了极具吸引力的平台。

该综述首先对动物多糖的结构和功能,特别是对人体具有特定生物医学应用领域的天然生物活性糖胺聚糖的离子特性进行了简要总结。随后以纤维素高分子链和纳米纤维素的衍生化为切入点,分别对其阳离子和阴离子衍生物的制备及生物应用进行了梳理和讨论,并对其发展趋势和前景做了展望。

本文通讯作者为Kai Zhang教授杨洋博士为该论文第一作者, 哈勒大学博士生Yi-Tung Lu和哥廷根大学博士生曾逵为共同一作。

论文链接:

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

 

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