《AM》斯坦福大学:组合聚丙烯酰胺水凝胶
摘要
植入式Medical设备和Bio传感器表面的Bio污染严重阻碍了设备的功能并大大缩短了设备的使用寿命。聚(乙二醇)和两性离子聚合物目前被认为是减少Bio污染的“黄金标准”设备涂层。为了发现新型抗Bio污染材料,科研人员创建了一个基于聚丙烯酰胺(PAAm)的共聚物水凝胶组合库,并在高通量平行测定中筛选了它们防止serum和富含platelets的plasma污染的能力。团队发现某些非直观的共聚物组合物表现出优于当前黄金标准材料的抗Bio污染性能,并使用机器学习来识别支撑其性能的关键分子特征。为了验证,团队用该款水凝胶涂覆了电化学Bio传感器的表面,并在啮齿Animal模型中评估了它们在体外和体内的抗Bio污染性能。该共聚物水凝胶保留了设备功能,并且能够比金标准涂层更好地在体内连续测量小分子Drugs。该描述的新方法能够发现可以延长实时体内传感设备寿命的抗Bio污染材料。
PAAm水凝胶组合库的设计
为了最大限度地扩大对聚丙烯酰胺材料的评估范围,作者选择了11种市售的丙烯酰胺衍生单体,并制作了一个包含172种聚丙烯酰胺共聚物水凝胶的库,其中包含独特的二元组合。这些单体的6种混合物(100:0、75:25、50:50、25:75)用20 wt%单体配制,以生成具有模拟人体静脉或动脉组织的刚度值的材料库(图1)。作者对包含两种分子量最不同的单体的均聚物水凝胶进行了振荡剪切流变学:丙烯酰胺(A;Mw=71.08 g/mol)和[三(羟甲基)甲基]-丙烯酰胺(G;Mw=175.18 g/mol))。结果表明,水凝胶表现出相似的剪切储能和损耗模量值。
图 1. 聚丙烯酰胺水凝胶作为防生物污损装置涂层。
相关论文以题为“Combinatorial Polyacrylamide Hydrogels for Preventing Biofouling on Implantable Biosensors”发表在SCI顶级材料期刊《Advanced Materials》上。通讯作者是斯坦福大学Eric A. Appel助理教授和H. Tom Soh教授。
参考文献:
doi.org/10.1002/adma.202109764
用聚丙烯酰胺水凝胶冒充“玻尿酸”,整容到底有多可怕?
玻尿酸,学名透明质酸,最早是从牛眼玻璃体中分离出来的一种高黏性物质,是天然形成的一种线性多糖化合物。玻尿酸分子中含有多个羟基,具有非常强的亲水性,能够结合大量的水分子,有很强的保持水分的作用,能保持细胞间合适的湿润环境,是天然保湿因子。
玻尿酸是人体皮肤组织保持水分重要的物质。皮肤中的玻尿酸可以帮助皮肤耐受压力,保护皮下组织免受损伤。玻尿酸也具有润滑的作用,使得皮肤在骨骼和关节活动时适时地改变形状和体积。
但是,皮肤和体内的内源性玻尿酸的分布情况是不停变化的。随着年龄的增长,玻尿酸减少,相应地玻尿酸结合水分子能力降低都会导致皮肤容积减少,产生皱纹以及皮肤干裂。所以,玻尿酸就被用在整形美容上了。
应用于医疗美容的玻尿酸产品于2003年12月通过了美国食品与药品监督管理局(FDA)认证,2008年12月通过了中国食品与药品监督管理局(SFDA)的认证。玻尿酸注射美容的主要适应范围有除皱、面部轮廓塑形、面部凹陷填充、丰唇等。
不经意间,在国家食品药品监督管理局官网上发现了一则通知。2018年03月28日,国家食品药品监督管理总局发布《关于聚丙烯酰胺水凝胶(注射用)的消费警示》,当时我就惊呆了!
为什么呢?因为聚丙烯酰胺是会致癌的!学生物、药学或医学相关专业的人都知道在做分子生物学实验时,蛋白质跑胶时用到的聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE),配胶时总担心会被毒死,一般都会戴口罩的,其中一种剧毒的物质就是聚丙烯酰胺。但不知道为何会用在整容行业上。
就聚丙烯酰胺的毒性具体谈一下。聚丙烯酰胺单体是剧毒的,但形成凝胶后因为交联,毒性降低。但要特别注意,聚丙烯酰胺水凝胶注入到人体内后,可能会分解,产生剧毒。由于能在人体内分解成剧毒单体分子,毒害神经系统,损伤肾脏,对生命循环系统造成伤害,世界卫生组织已将这种物质列为可疑致癌物之一。
把聚丙烯酰胺水凝胶替代玻尿酸用在整容上,想想都可怕!原国家食品药品监督管理局已于2006年4月30日撤消了聚丙烯酰胺水凝胶(注射用)等相关产品的《医疗器械注册证》,全面停止该产品的生产、经营和使用。
但是,查了相关资料之后,我觉得用聚丙烯酰胺水凝胶替代玻尿酸用于整容,可能是一个历史性遗留问题了!
早在1999年04月30日,国家食品药品监督管理局发布《关于亲水性聚丙烯酰胺凝胶使用管理问题的通知》,其中指出:1999年1月20日至21日,我司在北京组织召开了对乌克兰英捷尔法勒公司生产的亲水性聚丙烯酰胺凝胶产品的专家论证会。评审结论是:该产品是目前相对安全的软组织填充剂,可以继续使用。专家同时建议,由于销售市场和使用环节混乱,出现一些问题,应进行规范化整顿。
2002年11月12日,国家食品药品监督管理局发布《关于加强亲水性聚丙烯酰胺凝胶使用管理的通知》,其中指出,针对亲水性聚丙烯酰胺凝胶产品在使用中出现的问题,综合各方面的结论是:主要问题是销售与使用环节的管理问题。自2003年1月1日起,该产品只限于在具有整形外科手术条件的三甲以上医院使用。
2006年04月30日,国家食品药品监督管理局发布《关于停止生产销售和使用聚丙烯酰胺水凝胶(注射用)的通告》,聚丙烯酰胺水凝胶(注射用)在使用过程中陆续出现可疑不良事件和患者投诉,国家食品药品监督管理局药品评价中心经过对该产品上市使用后进行的再评价,认为聚丙烯酰胺水凝胶(注射用)不能保证上市使用中的安全性。
根据《医疗器械监督管理条例》第32条和《医疗器械注册管理办法》第44条的规定,国家食品药品监督管理局决定自通告之日起,全面停止生产、销售和使用聚丙烯酰胺水凝胶(注射用)。
2010年09月03日,国家食品药品监督管理局发布《聚丙烯酰胺水凝胶(注射用)消费警示》,通知称,近日,有媒体报道称部分经营单位和美容机构涉嫌违法经营、使用聚丙烯酰胺水凝胶(注射用)(俗称“奥美定”)冒充透明质酸钠(俗称“玻尿酸”)进行隆胸等美容美体手术,造成严重不良事件。
同样的消费警示在2013年10月21日发布,近期,个别不具备资质的医疗美容机构违规使用聚丙烯酰胺水凝胶(俗称“奥美定”)冒充透明质酸钠(又称玻璃酸钠或玻尿酸)用于医疗美容美体手术,给消费者身体健康造成安全风险。
2018年3月,旧事重提,用聚丙烯酰胺水凝胶(注射用)(俗称“奥美定”)冒充注射用透明质酸钠(俗称“玻尿酸”)进行面部填充等医疗美容手术,真真真的很可怕!
从2006年总局发文禁止使用聚丙烯酰胺水凝胶用于医疗美容已经有十多年时间了,但依旧还是有不法分子(一些生活美容院、小诊所和网络游医)在用,问题的根源在哪?
您认为呢?