Гидрогели представляют собой трехмерные сетки, образованные гидрофильными сшитые полимеры, которые являются природными или синтетическими, и характеризуется отличительным трехмерной структурой. Эти устройства становятся все более привлекательными в биомедицинской области доставки лекарственных средств, тканевой инженерии, носителей генов и интеллектуальных датчиков 1,2. В самом деле, высокое содержание в них воды, а также их реологические и механические свойства делают их пригодными кандидатами для имитации микросреды мягких тканей и сделать их эффективными инструментами для водорастворимого цитокина или доставки фактора роста. Одним из наиболее перспективных является использование в качестве инъекционного биоматериала несущей клетки и биологически активных соединений. Гидрогели может улучшить выживаемость клеток и судьбу контроля стволовых клеток путем проведения и точно доставлять регуляторные сигналы стволовых клеток в физиологической соответствующим образом, как это наблюдалось в в пробирке и в экспериментах 3,4 в естественных условиях. Ведущее преимуществом этого является возможностьдля поддержания клеток в инъекционные зоне прививки (на месте), сводя к минимуму количество клеток , которое оставляет область и экстравазатов в кровеносную поток, мигрируя по всему телу и потери целевой цели 5. Устойчивость трехмерных гидрогелевых сетей обусловлено его сшивающих сайтов, образованных ковалентными связями или силами сцепления между полимерными цепями 6.
В этом контексте ортогональным селективной химии применительно к полимерной цепи является универсальным инструментом , способным улучшить гидрогелевые выступления 7. Действительно, модификация полимеров с подходящими химическими группами, может помочь обеспечить надлежащее химические, физические и механические свойства для повышения жизнеспособности клеток и их использования в процессе формирования ткани. Таким же образом, среди методов для загрузки клеток или факторов роста в гелевой матрице, использование RGD-пептида позволяет улучшения адгезии клеток и выживаемости. РГД является трипептид, состоящийаргинина, глицина и аспарагиновой кислоты, которая на сегодняшний день является наиболее эффективным и часто используется трипептид из - за его способности решать более одного рецептора клеточной адгезии и его биологического воздействия на клетки анкеровки, поведение и выживание 8,9. В этой работе, синтез РГД-функционализированный гидрогели изучается с целью проектирования сетей характеризуется достаточной биохимическими свойствами для гостеприимного клеток микроокружения.
Использование СВЧ - излучения в синтезе гидрогеля предлагает простую процедуру , чтобы свести к минимуму побочные реакции и получить более высокие скорости реакции и урожайности в течение более короткого периода времени по сравнению с обычными тепловыми процессами 10. Этот метод не требует стадий очистки и дает стерильные гидрогели из - за взаимодействия полимеров и отсутствие органического растворителя в реакционной системе 11. Таким образом, он обеспечивает высокий процент РГД, связанных с полимерной сети, так как не модаifications необходимы для химических групп полимеров, участвующих в образовании геля. Карбоксильные группы, из ПАА и карбомер, и гидроксильных групп, с ПЭГ и агарозы, вызывают гидрогель трехмерную структуру с помощью реакции поликонденсации. Указанные полимеры используются для синтеза гидрогелей в повреждении спинного мозга ремонта лечения 12. Эти устройства, как сообщалось в предыдущих работах 13,14, показывают высокую биосовместимость, а также механические и физико - химические свойства, напоминающие многих живых тканей и в тиксотропной природе. Более того, они остаются локализованными на месте, в зоне инъекции.
В этой работе, PAA карбоксильные группы модифицируют с алкина фрагментом (фиг.1), и РГД-азид синтезируется эксплуатируют реакционную способность концевой группы трипептида -NH 2 с подготовленной химического соединения со структурой (CH 2) N - N 3 (<сильный> Рисунок 2). Впоследствии модифицированный ПАА реагирует с производным РГД-азида через CuAAC щелчка реакции 15-17 (рисунок 3). Использование меди (I) в качестве катализатора, приводит к значительному улучшению как скорость реакции и региоселективностью. Реакцию CuAAC широко используется в органическом синтезе и в науке о полимерах. Он сочетает в себе высокую эффективность и высокую толерантность к функциональным группам, и это не зависит от применения органических растворителей. Высокая селективность, быстрое время реакции и простая процедура очистки позволяют Получение звездообразных полимеров, блок - сополимеров или цепей прививаемых желаемых фрагментов 18. Эта стратегия щелчок позволяет модифицировать полимеры, после полимеризации, чтобы настроить физико-химические свойства в зависимости от конечного применения биохимического. Условия CuAAC экспериментальные легко воспроизводимым (реакция не чувствительна к воде, в то время как окисление меди может происходить в минимальной степени), и характерформируется триазола обеспечивает стабильность продукта. Использование металлической меди можно считать критической точкой, из-за его потенциальной токсического эффекта в отношении клеток и в биологическом микросреду, но диализ используется в качестве метода очистки, чтобы позволить полное удаление каталитических остатков. Наконец, РАА модифицированный РГД используется в синтезе гидрогеля (рисунок 4) и физико - химических свойств полученных сетей исследованы, чтобы проверить потенциальную функциональность этих систем в качестве клеток или наркотиков носителей.

Рисунок 1: РАА модифицированный синтез алкиновой схему ПАА функционализации с алкиновой группой;. "п" означает , мономеры с карбоксильной группой взаимодействия с пропаргиламина. Пожалуйста , нажмите сюда , чтобы просмотретьувеличенная версия этой фигуры.

Рисунок 2:.. РГД-азид синтез Синтез РГД-азид производной Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 3: Нажмите реакции Схема реакции мыши между производным РГД-азида и алкинов-РАА.. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 4: Гидрогель Synthesis. РГД функционализированный процедура синтеза гидрогеля. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.