Синтез и характеристика биосовместимых, деградируемых, светополимеризуемых эластичных гидрогелей на основе полиуретана

Серия деградируемых светополимеризуемых эластичных гидрогелей на основе полиуретана была синтезирована из диола поликапролактона, полиэтиленгликоля (PEG), лизиндицианата (LDI) и 2-гидроксиэтилметакрилата (HEMA) посредством реакции полимеризации, инициируемой ультрафиолетовым светом. LDI использовали в качестве жесткого сегмента, а поликапролактон (PCL) и/или PEG — в качестве мягких сегментов. Изменяя соотношение PCL и PEG при синтезе преполимера, после светополимеризации получали полиуретаны с различной структурой мягких сегментов, гидрофильностью и цитофильностью. Химическую структуру синтезированных полимеров характеризовали методами дифференциальной сканирующей калориметрии и инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье. Оценивали физические свойства, включая набухание, механические характеристики и деградацию in vitro. Материалы с более высоким содержанием PEG характеризовались большим водопоглощением, более высокой скоростью деградации in vitro и меньшей механической прочностью в гидратированном состоянии. Клональные хондроциты, происходящие из эмбриональной карциномы мыши, использовали в качестве модельного типа клеток для изучения цитосовместимости синтезированных полимеров. Адгезия хондроцитов, скорость их пролиферации и морфология изменялись в зависимости от соотношения PCL/PEG. При более высоком содержании PEG наблюдались меньшие адгезия и пролиферация клеток. Для улучшения адгезии и пролиферации клеток на гидрогелях с высоким содержанием PEG биоактивные молекулы, такие как пептиды и белки, конъюгировали с матрицей геля или иммобилизовали в ней в процессе светового отверждения. В данном исследовании короткий пептид Arg-Gly-Asp-Ser использовали в качестве модельной биомолекулы и вводили в гели в процессе светового отверждения, что приводило к улучшению роста клеток. Таким образом, использование PCL и PEG в различных соотношениях, а также введение HEMA в полиуретан позволяют посредством светополимеризации синтезировать серию биосовместимых эластичных гидрогелей с регулируемыми физическими и цитофильными свойствами. Эта серия материалов...