An injectable hydrogel with or without drugs for prevention of epidural scar adhesion after laminectomy in rats

Epidural scarring occurs inevitably in the defect after spinal laminectomy, and thus how to prevent or reduce it becomes a challenging topic. In the present study, an injectable hydrogel and its dexamethasone(DEX)-loaded hydrogel systems were adopted to prevent epidural scarring in a postlaminectomy rat model. The hydrogel system composed of poly(D,L-lactic acid-co-glycolic acid)-poly(ethylene glycol)-poly(D,L-lactic acid-co-glycolic acid)(PLGA-PEG-PLGA) triblock copolymers was a free-flowing sol at room temperature, and spontaneously turned into a semi-solid gel at body temperature. A lumbar 3 total laminectomy was performed on Sprague Dawley(SD) rats, and the efficacy of the injectable hydrogel with or without drugs in preventing epidural scar formation was evaluated via the gross anatomical observation and histological examination at one month post-surgery. The results demonstrate that the use of hydrogel alone reduced epidural scarring significantly, whereas the efficacy of the DEX-loaded hydrogels presented an irregular dose-dependency of drug and even the inappropriate drug doses resulted in the negative results. Therefore, the present study confirms that the PLGA-PEGPLGA hydrogel holds potential as a barrier device to decrease peridural scarring, and reveals that the sustained delivery of the steroid hormone DEX to prevent surgery-related adhesions in the laminectomy defect is complex. Moreover, our in vivo studies also remind the researchers to pay attention to the irregular dose-dependency of the hormone drugs.     

治疗Ⅱ型糖尿病的GLP-1受体激动剂及其高分子递送系统的研究进展

糖尿病是一种以慢性高血糖为特征的代谢性疾病。糖尿病患者又以Ⅱ型患者为主,Ⅱ型糖尿病患者占比超过90%。胰高血糖素样肽-1(GLP-1)是由肠道L细胞分泌的一种肽类激素,能够以葡萄糖浓度依赖方式作用于胰岛β细胞,促进胰岛素基因的转录,增加胰岛素的生物合成和分泌;然而,GLP-1极易被体内的二肽基肽酶Ⅳ(DPP-4)降解,其血浆半衰期不足2min,缺乏临床应用价值。为了延期体内作用,许多GLP-1受体激动剂被研究和开发。根据其体内半衰期的长短,这些GLP-1受体激动剂可以分为短效型和长效型。同时,研究者还以各类功能高分子材料为载体,发展了不同GLP-1受体激动剂的递送体系来延长药物体内作用时间,减少给药频率,提高患者的顺应性。本综述介绍了已获得临床批准的GLP-1受体激动剂以及基于它们的热致水凝胶等药物递送系统在治疗Ⅱ型糖尿病中的应用。     

可X射线显影的新型碘代聚碳酸酯的设计与合成

以丝氨醇、 4-碘苯甲酰氯和氯甲酸乙酯为原料, 通过酰胺化和分子内关环两步反应合成了一种新型的碘代环碳酸酯功能单体——4-碘-N-(2-氧代-1,3-二噁烷-5-基)苯甲酰胺(IBTMC). 以异戊醇为引发剂, 1,5,7-三叠氮双环(4.4.0)癸-5-烯(TBD)为催化剂, 使IBTMC与三亚甲基碳酸酯(TMC)进行开环共聚, 合成了一系列具有X射线不透过性的碘代聚碳酸酯材料, 并采用核磁共振氢谱( ¹H NMR)、 凝胶渗透色谱(GPC)、 差示扫描量热仪(DSC)、 热重分析(TGA)和X射线计算机断层成像系统(Micro-CT)表征了其化学结构与组成、 分子量与分子量分布、 热力学性能及X射线不透过性. 研究结果表明, 本文合成的碘代聚碳酸酯具有较窄的分子量分布、 良好的热稳定性及可调的X射线不透过性. 小鼠体内埋置实验结果表明, 碘代聚碳酸酯具备体内X射线成像的能力.     

医用高分子材料降解的原位探测方法

可降解高分子材料在骨科内固定、药物缓控释载体、组织工程支架、心血管支架等领域均有重要应用。为使材料的降解速率、力学性能与实际应用之间相匹配,需要对材料的降解行为有清晰的了解。早期对材料降解行为的研究主要采取定期取样测质量变化等方法,需消耗大量的样品和动物。为解决这个问题,一些新型成像技术被用于原位探测材料的降解行为,从而实现对同一个样品的连续监测。本文综述了近年来采用原位法研究可降解高分子材料降解行为的进展情况,侧重荧光成像法、光声及超声成像法和电化学方法。     

基于适度两亲性嵌段共聚物的可注射性热致水凝胶

部分两亲性嵌段共聚物的水溶液随温度升高呈现可逆的溶胶-凝胶转变.如果转变温度介于室温和体温之间,该类体系可以在室温或更低温与药物或细胞混合,并可以注射;一旦注射进入体内,在体温下原位凝胶化,可以自动包裹药物或细胞,且该过程不依赖于化学反应.由聚乙二醇和疏水的可降解聚酯构成的嵌段共聚物的水体系在合适分子量等条件下具备以上的可逆热致凝胶化特性,成为一类极有前景的新型生物医用材料,但其中仍有大量的高分子科学问题需要解决.作者课题组十余年来在可注射热致水凝胶领域开展了系统研究:发现了聚酯-聚醚嵌段共聚物的端基效应、分子量分布效应等重要现象,总结了热致水凝胶分子设计的规律;揭示了物理凝胶化的机理,并显著扩展了可热致凝胶化聚合物的成分范围;发展了热致水凝胶面向医学应用的新策略.本专论主要以近年来复旦大学生物医用材料课题组对聚乙二醇/聚酯类可注射性热致水凝胶体系的研究为重点,介绍该类高分子材料的物理凝胶化机理和调控规律,并根据相关动物实验结果展示其潜在的临床应用前景.