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  可植入生物材料和生物醫(yī)學(xué)器件植入后所引起的異物反應(yīng)（Foreign Body Response）會嚴(yán)重阻礙其功能，甚至導(dǎo)致失效。克服植入材料的FBR 反應(yīng)，開發(fā)具有高度免疫相容性的生物材料仍然是一個艱巨的挑戰(zhàn)。

  近期，浙江大學(xué)張鵬研究員、王幽香副教授等人受人類蛋白質(zhì)表面谷氨酸（E）和賴氨酸（K）殘基富集的啟發(fā)，開發(fā)了一類具有E和K交替序列的兩性離子多肽水凝膠（ZIP），并研究了其作為可植入材料的異物免疫排異反應(yīng)。ZIP水凝膠在小鼠皮下植入2周后引起的炎癥極小，在6個月后沒有明顯的膠原囊包裹。重要的是，這些水凝膠在食蟹猴動物模型中也同樣能夠有效抵抗異物反應(yīng)至少 2個月。此外，通過調(diào)整交聯(lián)程度或氨基酸單體的光學(xué)異構(gòu)體，可以控制凝膠的酶降解性能。ZIP水凝膠的長期異物反應(yīng)抵抗性和可控的降解性為其廣泛的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用開辟了新的可能性。相關(guān)工作以“Poly(glutamic acid-lysine) Hydrogels with Alternating Sequence Resist the Foreign Body Response in Rodents and Non-human Primates”為題發(fā)表在Advanced Science。

圖1 ZIP水凝膠的設(shè)計(jì)與體外實(shí)驗(yàn)

圖2 ZIP高頻超聲成像表征植入后水凝膠厚度隨時間的變化

圖3植入后2周的炎癥標(biāo)志物染色和細(xì)胞因子陣列分析

圖4 ZIP水凝膠在小鼠模型中的長期抗纖維化作用

圖5 ZIP水凝膠在非人靈長類模型中的長期抗纖維化作用

  作者最后介紹道，最近的研究表明，與適應(yīng)性免疫相關(guān)的細(xì)胞也在異物反應(yīng)過程中起著關(guān)鍵作用。在本研究中，他們沒有調(diào)查ZIP水凝膠植入對與適應(yīng)性免疫相關(guān)的細(xì)胞（如T細(xì)胞）的影響。未來的研究可以探索這一方面，以更好地理解ZIP水凝膠的特異性抗纖維化機(jī)制。顯著的抗纖維化特性和可調(diào)節(jié)的酶降解行為的結(jié)合，使ZIP水凝膠成為植入式生物材料和生物醫(yī)學(xué)器械領(lǐng)域中多種應(yīng)用的極具前景的選擇。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1002/advs.202308077