華東理工JACS在生物材料表面調控細胞行為研究取得重要進展

近日，化學領域頂級期刊《美國化學會志》【JACS】以「Impactof Antifouling PEG Layer on the Performance of Functional Peptides inRegulating Cell Behaviors」為題，報導了華東理工大學材料學院劉潤輝教授課題組在生物材料表面調控細胞行為研究領域取得的重要突破。該文被選為封面文章作推薦。

隨著中國人口的老齡化，以及人類對自身健康的關注和需求不斷提高，醫用生物材料逐漸成為我國高速發展的重要產業，估計至2020年國內市場規模可達4000億元左右。為了解決我國在高端醫用生物材料方面嚴重依賴進口的「卡脖子」難題，需要深入和加強相關基礎研究，解決其中圍繞材料表界面功能的關鍵科學問題。

理想的醫用生物材料植入人體後通過其表界面調控細胞行為，以促進組織修復。源自生命體的功能性多肽可賦予材料表面生物活性並調控細胞行為，因此被廣泛應用到生物材料研究和應用中。但是，其功能又受到材料表面蛋白吸附等幹擾和多肽表面接枝化學的影響，多肽修飾的材料表面，細胞調控功能可能出現展示不理想甚至與實際功能相背離的情況，嚴重影響了多肽功能的發揮並阻礙新功能多肽分子的發現。

本研究系統探索了基於聚乙二醇（PEG）的抗粘附分子對材料表面活性多肽細胞調控功能的影響，發現中等鏈長的PEG分子能夠極大地降低材料表面背景幹擾，並能充分展示多肽的功能。太短和太長的PEG分子都不利於展示和優化材料表面多肽的細胞調控功能。這一研究，揭示了在生物材料表/界面領域一個長期遺留但極其重要的關鍵問題，並闡明其中原因，將助力於醫用生物材料的研究和應用。

材料表面的修飾和表徵

劉潤輝教授課題組聚焦生物材料研究領域的表/界面核心問題，系統研究並建立普適性生物材料表面活性修飾方法，解析表面動態化學，探索活性表面與蛋白、細胞、微生物之間的相互作用，通過調控細胞行為研究和開發新型活性醫用生物材料。

該論文的第一作者為博士研究生陳琦，通訊作者為劉潤輝教授。該研究得到科技部、國家自然科學基金委等基金的資助。

來源 華東理工大學新聞網

論文連結:

https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.9b07105

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