无外源交联剂的丝素蛋白/透明质酸可注射水凝胶的构建与表征

摘要

针对当前水凝胶材料在生物医用领域需要依靠化学交联剂来弥补其机械性能不足的问题，通过对丝素蛋白（silk fibroin, SF）和透明质酸进行改性，构建了无需外源性交联剂就可形成水凝胶的材料体系。首先，采用聚乙烯亚胺（polyethyleneimine, PEI）对SF进行氨基（—NH₂）接枝改性，利用高碘酸钠（NaIO₄）氧化透明质酸钠（sodium hyaluronate, SH）获得醛基化产物；其次，将改性后的阳离子化丝素（cationic silk fibroin, CSF）和醛基化透明质酸（oxidized sodium hyaluronate, OSH）共混，通过席夫碱反应形成动态亚胺键，使所形成的水凝胶具有可注射性；最后，系统研究了CSF与OSH体积比对水凝胶成胶时间、形貌、化学结构、力学性能及流变性的影响。结果表明，当CSF与OSH体积比为1∶2时，水凝胶成胶时间较短（148±9）s,储能模量（G′）最大（354 Pa）,孔隙结构均匀，且具备良好的可注射性。该体系无需化学交联剂，为SF可注射水凝胶在生物医用领域的应用提供了理论参考。

关键词

有机高分子材料其他学科 / 丝素蛋白 / 透明质酸 / 水凝胶 / 席夫碱反应 / 可注射性

基金资助

江苏省产学研合作项目(2024320511000383)