肝素/硫酸乙酰肝素是糖胺聚糖家族中的一类重要的多糖,具有多种重要的生物学功能。肝素/硫酸乙酰肝素能特异性结合多种细胞外基质蛋白和信号分子,并且能调节广泛的生理功能。磺化壳聚糖作为一种肝素类似物,具有与肝素/硫酸乙酰肝素十分相似的分子结构,其分子中所具有的磺酸基团及其结构能够同肝素中的磺化结构一样实现对蛋白质结合活性的调控,从而具备类似肝素的生物功能,包括抗凝血、抗病毒、抗肿瘤、抗菌、调节细胞分化等。与肝素相比,磺化壳聚糖具有活性单一,结构可控的优点,因此其具有极好的应用前景。研究磺化壳聚糖的生物功能具有极其重要的意义。本课题制备了多种不同磺化位点修饰的壳聚糖,考察磺化壳聚糖的磺化位点及结构对细胞增殖、分化行为的影响。另外,将磺化壳聚糖负载于壳聚糖膜片表面,制备了具有强抗菌且促细胞增殖的多功能生物材料,具体内容如下:1.通过化学手段对壳聚糖加以磺化改性,获得了多种不同磺化位点的定位磺化壳聚糖,并将磺化壳聚糖添加到培养基中对细胞进行培养。结果表明,磺化壳聚糖对普通细胞及胚胎干细胞均有一定的促增殖活性。2.磺化壳聚糖能影响干细胞的分化行为,我们将不同的定位磺化壳聚糖添加到培养基中对小鼠胚胎干细胞进行培养,结果发现,几种磺化壳聚糖均能促进干细胞向神经方向分化,其中6-O-磺化壳聚糖促进效果最为显著,且磺化程度的提高有利于神经方向的分化,表明磺化壳聚糖诱导干细胞神经分化受到磺化位点及磺化程度的共同影响。3.通过正负离子的结合效应,结合戊二醛的辅助交联作用将6-O-磺化壳聚糖负载于壳聚糖膜片的表面,该表面具有良好的生物相容性,在促进细胞的生长与增殖的同时还具有较强的抗菌效果。我们的研究表明,定位磺化壳聚糖具有促进细胞增殖、干细胞定向分化以及抗菌等多种生物活性,通过磺化壳聚糖改性的生物材料具有良好的促细胞增殖及抗菌效果,为今后制备多功能组织诱导型材料建立了很好的研究基础。