申请人一直从事生物降解高分子材料的研究工作,已发表SCI论文46篇(其中IF>3论文24篇)。近5年主要针对FDA批准可临床应用的生物降解高分子难引入生物活性基团的问题,系统开展了生物活性化的新方法及其聚集态结构和降解机理的研究,揭示了采用分子工程方法调控高分子材料表面生物活性新方法的可行性及其在促进细胞培养和控制药物释放方面的应用;提出了利用多晶结构、成核和结晶方式调控降解速率的新方法,指出了分子运动性是决定降解的根本因素;进一步研究了表面功能化的高分子微纳米材料的降解对生物功能的影响,建立了利用分子工程和可控降解的复合方法来调控高分子材料表面形貌和性质的新思路,可有效促进细胞生长和控制药物释放。近5年发表学术论文27篇(其中影响因子IF>3论文14篇),论文近5年已被国内外同行引用446次,单篇最高他引54次。申请专利7项。在10次国际会议上做邀请报告,参与组织了3次国际学术研讨会。
biodegradable polymers;solid microstructure;biodegradation mechanism;controlled polymerization;biofunctionalization
本研究旨在高分子链的功能化与高分子材料的生物活性化之间建立一个桥梁,采用分子设计和可控聚合方法,以临床可用的生物相容和生物降解高分子为主要研究对象,在高分子主链上可控引入能刺激细胞行为、识别特定细胞或控制药物释放的功能性基团,通过精确调控高分子链的序列结构和功能基团的分布,来研究这些不同化学组成和序列结构的生物相容和生物降解高分子材料的固体微观结构以及热性能、生物降解性、加工性和组装行为。 本项目从高分子材料的本体结构和表面结构的基础研究出发,以临床可用的生物降解高分子聚乳酸和聚己内酯以及水溶性高分子聚环氧乙烷和聚(2-羟丙基甲基丙烯酰胺)为主要组成,采用新合成路线,构建了结构明确和组成可调、通过侧链或端基实现生物活性化的生物降解和生物相容高分子材料,为解决有机高分子材料在生物医用中的关键科学问题(如抗肿瘤载药体系的高效输送)以及在环境友好应用中的瓶颈问题(如力学和加工性能的改善等)、最终推动高分子材料在临床和环境保护方面的应用提供了重要基础理论数据。 本项目所合成的亲水链段功能化的两亲性嵌段共聚物和侧链功能化的水溶性高分子是构建胶束载药体系和键合载药体系两种典型纳米载药体系的原料,通过可控聚合和结构调控实现了载药体系的长循环和优化的生物分布等生物功能化,在抗肿瘤药物的高效输送方面具有重要临床应用前景。特别是在膀胱浅表肿瘤灌注治疗方面的研究成果,考虑到灌注治疗的药物特殊输送路线,本项目所开发的两种高分子载药体系具有很快实现临床应用的前景,对于解决目前临床治疗中由于小分子药物经膀胱壁进入体内循环所导致的毒副作用具有重要的意义。 研究结果已在Journal of Controlled Release、Polymer Chemistry、ACS Applied Materials & Interfaces、Langmuir和Macromolecular Bioscience等SCI期刊上发表学术论文23篇,参加国际学术会议17次(邀请报告)、参与组织了3次国际学术研讨会。