作用概述
具體的： 細胞識別從細胞和分子水平看,細胞與生物材料表面間的相互作用可用細胞膜與材料表面結合位點間的相互作用來描述,細胞膜受體與材料表面配體的結合方式主要有配位結合、疏水性結合、靜電結合、氫鍵結合等,在生理環境中,貼壁細胞與植入材料的相互作用實際上是細胞膜表面受體與生物材料表面配體間的相互間分子識別,產生生物特異性與非特異性相互作用。
當材料植入體內,細胞膜表面的受體積極尋找與之接觸的材料表面所能提供的信號,以區別所接觸材料為自體或異體,因此深入理解生物材料表面與細胞相互作用並進行表面修飾是臨床套用材料設計的關鍵。
細胞和細胞外基質間粘連不僅使其保持形態,還起著細胞間信息傳送和功能調節的重要作用。細胞表面和基質表面分子間特異性相互作用,調節細胞黏附、增殖、分化和凋亡,維持細胞生長和凋亡的動態平衡。
細胞和基材的黏附很大程度上由吸附的血清蛋白層決定,血清中200 種以上的蛋白質經過競爭吸附過程後形成吸附層,其中有少量的蛋白質(如纖連蛋白、層連蛋白及玻連蛋白等)有助於細胞黏附,但是吸附層中不促進細胞黏附作用的蛋白質(如白蛋白) 卻占多數,因此消除非特異性吸附非常重要。
當植入材料生物體系統的非特異性吸附作用被完全抑制,同時又具備細胞識別的相應位點,則會被細胞認為是自體,實現材料和細胞的融合作用,積極誘導組織再生。從仿生的角度出發,組織工程支架可視為人工細胞外基質(ECMs) ,表面修飾旨在抑制非特異性相互作用,引入特異性相互作用位點,使人工ECMs 在體內生理環境中發揮其功能。
設計處理具有特定理化特性與其生物可識別能力相結合的醫用高分子材料,通過計算機輔助設計,將研製出新型的人工識別材料系統,使功能團在聚合物骨架、交聯結構及大分子網路中精確定位,是未來分子生物學和材料學的發展趨勢 。
