華南協(xié)同創(chuàng)新研究院3D打印材料研發(fā)中心吳剛團隊關于醫(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，并初步完成了相應的小試生產設備配套，具備小規(guī)模放大生產該功能單體的條件。
傳統(tǒng)可降解生物材料難以同時兼顧力學性能與生物學性能，使其在下一代生物醫(yī)學材料的應用中受到一定限制。本項目開發(fā)具有功能結構側基的醫(yī)用級熱塑性可降解聚氨酯材料，利用聚氨酯良好的分子可設計特性，實現(xiàn)材料力學性能、降解性能以及生物學性能的綜合設計。賦予材料類細胞外基質功能特性，促進細胞特定行為調控，誘導組織的再生，突破組織誘導再生材料的發(fā)展瓶頸，帶動再生醫(yī)學材料上下游產業(yè)的發(fā)展，促進個性化修復治療的臨床應用，推動再生醫(yī)學的發(fā)展。
該團隊前期已經完成側基含簡單小分子基團(氨基、羧基以及羥基等)的聚氨酯材料的制備，申請相關發(fā)明專利2項；此外還獲得了側基含有特定生物活性基團的修飾，如RGD粘附肽，TGF-β1特異性親和肽等，申請相關發(fā)明專利3項。能夠通過改變聚氨酯結構調控材料中相應基團的含量。此外，通過對軟段結構的分子設計，調控聚氨酯的降解特性以及力學特性，結合酶敏感分子在聚氨酯結構的引入，實現(xiàn)對體內環(huán)境主動響應的可降解聚氨酯的合成，相關技術申請發(fā)明專利1項。
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）
空白支架光學顯微鏡照片
細胞在支架上生長的光學顯微鏡(左)及激光共聚焦顯微鏡照片(右)
顯示細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特性