華南協(xié)同創(chuàng)新研究院3D打印材料研發(fā)中心吳剛團(tuán)隊(duì)關(guān)于醫(yī)用熱塑性可降解聚氨酯及其功能化研究目前探索性研究已經(jīng)基本完成，成功掌握了功能性熱塑性聚氨酯所需要的DPPD單體的合成工藝條件，并初步完成了相應(yīng)的小試生產(chǎn)設(shè)備配套，具備小規(guī)模放大生產(chǎn)該功能單體的條件。
傳統(tǒng)可降解生物材料難以同時(shí)兼顧力學(xué)性能與生物學(xué)性能，使其在下一代生物醫(yī)學(xué)材料的應(yīng)用中受到一定限制。本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)具有功能結(jié)構(gòu)側(cè)基的醫(yī)用級(jí)熱塑性可降解聚氨酯材料，利用聚氨酯良好的分子可設(shè)計(jì)特性，實(shí)現(xiàn)材料力學(xué)性能、降解性能以及生物學(xué)性能的綜合設(shè)計(jì)。賦予材料類(lèi)細(xì)胞外基質(zhì)功能特性，促進(jìn)細(xì)胞特定行為調(diào)控，誘導(dǎo)組織的再生，突破組織誘導(dǎo)再生材料的發(fā)展瓶頸，帶動(dòng)再生醫(yī)學(xué)材料上下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)個(gè)性化修復(fù)治療的臨床應(yīng)用，推動(dòng)再生醫(yī)學(xué)的發(fā)展。
該團(tuán)隊(duì)前期已經(jīng)完成側(cè)基含簡(jiǎn)單小分子基團(tuán)(氨基、羧基以及羥基等)的聚氨酯材料的制備，申請(qǐng)相關(guān)發(fā)明專(zhuān)利2項(xiàng)；此外還獲得了側(cè)基含有特定生物活性基團(tuán)的修飾，如RGD粘附肽，TGF-β1特異性親和肽等，申請(qǐng)相關(guān)發(fā)明專(zhuān)利3項(xiàng)。能夠通過(guò)改變聚氨酯結(jié)構(gòu)調(diào)控材料中相應(yīng)基團(tuán)的含量。此外，通過(guò)對(duì)軟段結(jié)構(gòu)的分子設(shè)計(jì)，調(diào)控聚氨酯的降解特性以及力學(xué)特性，結(jié)合酶敏感分子在聚氨酯結(jié)構(gòu)的引入，實(shí)現(xiàn)對(duì)體內(nèi)環(huán)境主動(dòng)響應(yīng)的可降解聚氨酯的合成，相關(guān)技術(shù)申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利1項(xiàng)。
3D打印的熱塑性可降解醫(yī)用聚氨酯材料 （CT圖，左：整體；右：截面）
空白支架光學(xué)顯微鏡照片
細(xì)胞在支架上生長(zhǎng)的光學(xué)顯微鏡(左)及激光共聚焦顯微鏡照片(右)
顯示細(xì)胞在功能化修飾的熱塑性可降解醫(yī)用聚氨酯材料上具有良好的生長(zhǎng)特性