RGD功能化水凝胶作为治疗应用的工具合成

该方法的总体目标是非常容易地合成用于组织工程应用的水凝胶。这种方法可以帮助回答组织工程领域的关键问题，例如在 3D 细胞培养系统中保持高细胞活力的可能性。该技术的主要优点是使用快速反应，我们可以轻松修饰水凝胶系统以提高它们维持细胞活力的能力。

这项技术的影响延伸到脊髓损伤的治疗，因为支架内加载的细胞可以重建受损组织。因为这种方法可以为细胞疗法作为再生医学及其在许多方法中的含义提供重要的见解。它也可以应用于其他几个系统，如骨骼、心脏和软骨。

要合成 RGD-叠氮化物衍生物，请将 50 毫克 RGD 溶解在 1 毫升 1 摩尔氢氧化钠中。然后将 24 毫克 4-叠氮丁酰氯溶解在 2 毫升四氢呋喃中。将所有 RGD 溶液滴加到 4-叠氮基丁酰氯溶液中，以 0 摄氏度滴加。

恢复到室温并搅拌过夜。加入 1 毫升 1 摩尔 HCL。使用旋转蒸发器减压去除溶剂。

通过质子核磁共振波谱表征所得产物，将样品溶解在氧化氘或 D 2 O 中。要进行 PAA 烷烃改性，请将 200 毫克重量为 35% 的 PAA 溶液溶解在 15 毫升蒸馏水中。加入 15.4 毫克盐酸炔丙胺。

然后加热至 50 摄氏度，将 42.8 毫克 HOBt 溶解在 14 毫升一比一比例的乙酮蒸馏水溶液中。在室温下将所有 HOBt 溶液添加到 PAA 溶液中。接下来，向反应混合物中加入 53.6 毫克 EDC。

使用一个摩尔 HCL 将 PH 调节至 5.5，并在室温下搅拌反应系统过夜。接下来，将 11.2 克氯化钠溶解在两升蒸馏水中。然后加入 200 微升 37% 重量的 HCL。

使用截留分子量为 3.5 道尔顿的膜透析溶液。进行透析 3 天。每天用两升新鲜制备的蒸馏水更换透析液，其中含有 200 微升 37% 重量比的 HCL。

将最终溶液储存在零下 80 摄氏度。通过质子核磁共振波谱表征功能化聚合物，将样品溶解在 D2O 中。为了合成 PAA-RGD 聚合物，将 78 毫克 PAA 改性烷烃溶解在 10 毫升蒸馏水中。

然后将 25 毫克 RGD-叠氮化物衍生物溶解在 5 毫升四氢呋喃中。将所有 RGD 溶液加入聚合物溶液中。接下来，加入 2.2 毫克碘化铜。

和 2.2 毫克抗坏血酸钠。将所得混合物在 60 摄氏度下回流过夜，并搅拌。将混合物冷却至 25 摄氏度。

要透析溶液，将 11.2 克氯化钠溶解在 2 升蒸馏水中，并加入 200 微升 37 重量百分比的 HCL。进行透析 3 天。每天用两升新鲜制备的蒸馏水更换透析液，其中含有 200 微升 37% 重量比的 HCL。

然后将最终溶液置于零下 80 摄氏度。表征并储存所得的 PAA-RGD 聚合物，就像对其成分所做的那样。在室温下将 40 毫克卡波姆和 10 毫克功能化 PAA 混合在 9 毫克磷酸盐缓冲盐水中，直至完全溶解。

向溶液中加入 400 毫克 PEG，并继续搅拌 45 分钟。停止搅拌，让系统静置 30 分钟。然后用一摩尔氢氧化钠将 PH 调节至 7.4。

向 5 毫升获得的混合物中加入 25 毫克琼脂糖粉。用 500 瓦的微波辐射照射系统 30 秒到 1 分钟，直到沸腾。并通过电磁将溶液加热到 80 摄氏度。

将混合物暴露在室温下，直到其温度降至 50 摄氏度。然后加入 5 毫升 PBS，获得体积比为 1：1 的溶液。准备一个 12 多孔板，其中包含直径为 1.1 厘米的钢柱体。

从溶液中取出 500 微升等分试样，放入每个钢瓶中。将板静置 45 分钟，直到系统完全凝胶化。使用不锈钢镊子取出圆筒以获得水凝胶。

参见文本协议以表征 RGD 功能化水凝胶的物理化学性质。卡波姆 974P、PAA-RGD 和 PEG 与琼脂糖一起在微波照射后参与统计随机缩聚。PEG 和琼脂糖中所含的羟基与 Carbomer 947P 和 PAA-RGD 中存在的羧基反应，形成 ACPEG-RGD 水凝胶。

考虑到流变特性，发现储能模量比损耗模量高大约一个数量级，表明材料是弹性材料而不是粘性材料。此外，可以清楚地看到，在低应变值下，水凝胶的行为受弹性模量的支配。扫描电子显微镜显示了 RGD 功能化水凝胶样品和未功能化的水凝胶的形态。

两种水凝胶都表明它们具有高度纠缠的互连孔结构，一些较大的孔包含小孔，一些孔壁上有一些腓骨网络。相似的特性表明 RGD 的存在不会改变聚合物网络。在此发展之后，这项技术为组织工程领域的研究铺平了道路，以探索这些细胞培养系统在其他几种疾病中的稳定性。

看完这个视频后，您应该对如何使水凝胶功能化有很好的了解。提高他们维持活干细胞的能力。