异物反应

脑植入物越来越多地被用于治疗神经系统疾病。然而，植入物引起的脑异物反应( brain foreign body response，FBR )影响神经电传导，长期可靠性限制了其临床应用。硅种植体(≈180   GPa )与脑组织(≈1 ~ 30   kPa )杨氏模量的不匹配加剧了FBR，导致聚酰亚胺等聚合物(≈1.5 ~ 2.5   GPa )形成柔性种植体。然而，至少两个数量级的刚度失配仍然存在。本研究介绍了1 )由硅树脂(约20 kPa )制成的第一个机械匹配脑植入( MMBI )，2 )新的微加工方法，3 )一种新型的可溶性糖梭可靠植入MMBI。MMBIs采用牺牲型糖模真空辅助成型制备，然后将MMBIs包裹在糖梭中，在大鼠脑内2   min内溶解。对植入MMBIs、聚二甲基硅氧烷( PDMS )种植体和硅种植体的大鼠新皮质植入后3、9周的切片进行免疫组织化学分析，MMBIs与PDMS和硅种植体相比，在组织-种植体界面50   µ m范围内，神经元密度显著升高，FBR显著降低，提示机械匹配于大脑的材料进一步降低FBR，有助于更好的种植体功能和长期可靠性。

两性离子聚合物网络将两性离子聚合物的防污性能与交联提供的力学稳定性结合起来，有望降低植入生物材料的短期和长期炎症性异物反应。交联密度直接调节力学性能(如溶胀行为、抗应力应变能力和润滑性)，但理论上会降低两性离子材料的理想生物性能(如防污性)。本工作考察了不同聚乙二醇二甲基丙烯酸酯交联剂浓度对两性离子薄膜蛋白质吸附、细胞黏附、平衡溶胀、压缩模量和润滑性能的影响。此外，这项工作旨在确定每一种力学和生物学特性之间的适当平衡，以生产出既坚固、耐用、润滑又能抵抗生物污染的薄膜。结果表明，在聚二甲基硅氧烷( PDMS )上光接枝的两性离子薄膜上，纤维蛋白原吸附量在较宽的交联密度范围内降低了近20倍。有趣的是，无论在高交联密度还是低交联密度下，蛋白质吸附量都有增加的趋势。除纤维蛋白原外，两性离子薄膜上巨噬细胞与成纤维细胞的粘附力显著降低，交联密度范围较大，导致细胞计数较低。巨噬细胞计数减少30倍，而在接枝的两性离子膜上相对于未涂层膜，成纤维细胞计数减少近10倍。交联剂浓度超过50 %时，细胞粘附程度增加。正如预期的那样，增加的交联密度导致膨胀减小，但压缩模量增大。值得注意的是，与未涂层PDMS相比，两性离子薄膜的摩擦系数大大降低，跨越了广泛的交联密度，这是一种很有吸引力的植入特性。本工作确定了广泛的交联密度，在提供可取的防污效果的同时也保持了薄膜的机械功能。

两性离子聚合物网络将两性离子聚合物的防污性能与交联提供的力学稳定性结合起来，有望降低植入生物材料的短期和长期炎症性异物反应。交联密度直接调节力学性能(如溶胀行为、抗应力应变能力和润滑性)，但理论上会降低两性离子材料的理想生物性能(如防污性)。本工作考察了不同聚乙二醇二甲基丙烯酸酯交联剂浓度对两性离子薄膜蛋白质吸附、细胞黏附、平衡溶胀、压缩模量和润滑性能的影响。此外，这项工作旨在确定每一种力学和生物学特性之间的适当平衡，以生产出既坚固、耐用、润滑又能抵抗生物污染的薄膜。结果表明，在聚二甲基硅氧烷( PDMS )上光接枝的两性离子薄膜上，纤维蛋白原吸附量在较宽的交联密度范围内降低了近20倍。有趣的是，无论在高交联密度还是低交联密度下，蛋白质吸附量都有增加的趋势。除纤维蛋白原外，两性离子薄膜上巨噬细胞与成纤维细胞的粘附力显著降低，交联密度范围较大，导致细胞计数较低。巨噬细胞计数减少30倍，而在接枝的两性离子膜上相对于未涂层膜，成纤维细胞计数减少近10倍。交联剂浓度超过50 %时，细胞粘附程度增加。正如预期的那样，增加的交联密度导致膨胀减小，但压缩模量增大。值得注意的是，与未涂层PDMS相比，两性离子薄膜的摩擦系数大大降低，跨越了广泛的交联密度，这是一种很有吸引力的植入特性。本工作确定了广泛的交联密度，在提供可取的防污效果的同时也保持了薄膜的机械功能。