壳聚糖-聚乙二醇，CS-mPEG，CS-mPEG共聚物

CS-mPEG（甲氧基聚乙二醇化壳聚糖）是一种通过化学修饰将甲氧基聚乙二醇（mPEG）共价连接至壳聚糖（CS）骨架上的高分子衍生物，兼具多糖的生物活性与聚乙二醇的物理化学稳定性，在生物医学、药物递送、组织工程等领域展现出广泛的应用潜力。

一、核心功能特性

亲水性与生物相容性

mPEG的亲水链段显著提高材料的溶解性，减少免疫系统清除，延长体内循环时间。

壳聚糖的天然多糖结构赋予材料优异的生物相容性和可降解性，支持细胞黏附与增殖。

动态响应性

在特定pH或酶环境下（如肿瘤微环境的弱酸性或溶菌酶存在），CS-mPEG的化学键可能断裂，实现可控药物释放。

靶向性与自组装能力

壳聚糖的阳离子特性使其易吸附于带负电的细胞膜（如肿瘤细胞），结合mPEG的“隐形”效应，实现精准靶向递送。

材料可自组装为纳米胶束或水凝胶，包裹疏水性药物，提高药物稳定性。

二、主要应用场景

1. 药物递送系统

纳米载体：CS-mPEG可形成核-壳结构的纳米粒子（胶束、微球），包载抗肿瘤药物（如紫杉醇、多柔比星）或生物大分子药物（如蛋白、酶、多肽），实现缓释和靶向输送，降低毒副作用。

温敏水凝胶：通过修饰优化，CS-mPEG可制成反向温敏水凝胶，在37℃下快速溶胶-凝胶转变，用于生物大分子药物（如溶菌酶）及小分子药物（如纳曲酮）的控释，保护蛋白活性并提高累积释放率。

刺激响应释放：在肿瘤微环境或特定酶作用下，材料降解触发药物释放，提升治疗效果。

2. 组织工程与再生医学

支架材料：CS-mPEG水凝胶可模拟细胞外基质，支持干细胞黏附与分化，用于软骨、神经或皮肤修复。

生物活性涂层：修饰医疗器械表面（如植入物），减少血栓形成及细菌黏附，提高生物相容性。

3. 生物传感器与诊断

分子成像：结合荧光染料或MRI对比剂，CS-mPEG可用于靶向成像，通过葡萄糖基团与糖受体的特异性结合，实现癌症等糖代谢异常疾病的精准定位。

生物传感器：构建糖靶向或pH响应型传感器，检测特定分子或细胞，辅助疾病诊断。

4. 免疫亲和层析与生物分离

CS-mPEG可通过化学反应将生物素等配体连接到活性基团上，制备免疫亲和层析柱，用于分离和纯化特异性抗体或其他生物分子。

三、研究进展与未来方向

结构优化：通过调控mPEG分子量、接枝密度及壳聚糖脱乙酰度，平衡材料的稳定性与生物活性。

多功能化：引入靶向配体（如叶酸、抗体）或治疗基团（如光热剂），开发“诊断-治疗”一体化平台。

临床转化：开展长期毒性评估及大规模合成工艺优化，推动材料在个性化医疗、4D打印组织工程及环境响应型材料领域的应用。