【摘要】 生物可吸收聚合物材料在现代医学中被广泛使用，在组织工程中使用多孔聚合物结构时，有必要使其满足某些要求。

生物可吸收聚合物材料在现代医学中被广泛使用，在组织工程中使用多孔聚合物结构时，有必要使其满足某些要求。除了生物相容性外，基质应具有促进细胞引入和粘附、细胞增殖、营养和气体向细胞扩散以及新血管形成的结构。此外，支架的生物降解速度应与组织的生长速度相当。聚乳酸和聚乳酸酰胺是最广泛使用的生物可吸收聚合物之一，这些聚合物在体内经过几周到几个月的时间分解，形成低毒的乳酸和乙醇酸。聚合物基质可以掺入生物活性物质，如抗炎、抗肿瘤和生长因子，这些物质随着聚合物的分解逐渐进入人体内部环境。

电子顺磁共振（EPR）光谱是一种在不破坏聚合物基体的情况下评估掺杂物分子分布均匀性的方法，同时还可以确定生物活性物质从支架向环境释放的定性和定量规律。

在SCF中塑化阶段向多孔聚合物基体掺入生物活性物质并随后发泡的情况下，获得的材料的一个重要特征是掺杂物在样品中分布的均匀性。EPR光谱法使得建立样品上顺磁性物质的宏观分布和观察其局部浓度成为可能。Chumakova等人利用EPR光谱法确定TEMPOL自旋探针在SC-CO2环境中形成的多孔生物降解PDLLA聚合物中的分布均匀性与SCF过程的条件有关。[1]

生物系统的一个重要特征是分子氧的浓度。三元（二元）氧分子与自旋探针和标签的海森堡交换作用导致EPR光谱的形状发生明显的变化。目前，硝基自由基被广泛用于定量测量各种介质（包括组织和器官）中的氧气含量（血氧仪）。当顺磁分子被质子化时，一些硝基自由基的自旋-哈米尔顿参数会发生明显变化。Maeder等人使用对pH值敏感的自旋探针，通过空间分辨（断层扫描）EPR实验，确定基于聚乳酸或聚乳酸的聚合物样品在水介质中水解降解过程中各区域的酸度变化动态。[2]

[1] N. A. Chumakova, E. N. Golubeva, T. A. Ivanova, N. N. Vorob’eva, P. S. Timashev, and V. N. Bagratashvili, Sverkhkrit. Flyuidy: Teor. Prakt. 13 (1), 86 (2018).

[2] K. Maeder, S. Nitschke, R. Stoesser, and H.-H. Borhert, Polymer 38, 4785 (1997).

 

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