Poly (glycerol sebacate) (PGS), a tough elastomer, has been widely explored in tissue engineering due to the desirable mechanical properties and biocompatibility. However, the complex curing procedure (high temperature and vacuum) and limited hydrophilicity (∼90° of wetting angle) greatly impede its functionalities. To address these challenges, a urethane-based low-temperature setting, PEGylated PGS bioelastomer was developed with and without solvent. By simultaneously tailoring PEG and hexamethylene diisocyanate (HDI) contents, the elastomers X-P-mUs (X referred to the PEG content and m referred to HDI content) with a broad ranging mechanical properties and customized hydrophilicity were constructed. The X-P-mUs synthesized exhibited adjustable tensile Young’s modulus, ultimate tensile strength and elongation at break in the range of 1.0 MPa–14.2 MPa, 0.3 MPa–7.6 MPa and 53.6%–272.8%, with the water contact angle varying from 28.6° to 71.5°, respectively. Accordingly, these elastomers showed favorable biocompatibility in vitro and mild host response in vivo. Furthermore, the potential applications of X-P-mU elastomers prepared with solvent-base and solvent-free techniques in biomedical fields were investigated. The results showed that these X-P-mU elastomers with high molding capacity at mild temperature could be easily fabricated into various shapes, used as reinforcement for fragile materials, and controllable delivery of drugs and proteins with excellent bioactivity, demonstrating that the X-P-mU elastomers could be tailored as potential building blocks for diverse applications in biomedical research.

Statement of Significance

Poly(glycerol sebacate) (PGS), a tough biodegradable elastomer, has received great attentions in biomedical field. But the complex curing procedure and limited hydrophilicity greatly hamper its functionality. Herein, a urethane-based low-temperature setting, PEGylated PGS (PEGS-U) bioelastomer with highly-customized mechanical properties, hydrophilicty and biodegradability was first explored. The synthesized PEGS-U showed favorable biocompatibility both in vitro and in vivo. Furthermore, the PEGS-U elastomer could be easily fabricated into various shapes, used as reinforcement for fragile materials, and controllable delivery of drugs and proteins with excellent bioactivity. This versatile, user-tunable bioelastomers should be a promising biomaterials for biomedical applications.

中文翻译：

---

氨基甲酸酯基低温固化，高度定制的多功能聚（癸二酸甘油酯）-共聚（乙二醇）共聚物

聚（癸二酸甘油酯）（PGS）是一种坚韧的弹性体，由于具有所需的机械性能和生物相容性，已在组织工程学中得到广泛研究。但是，复杂的固化程序（高温和真空）和有限的亲水性（约90°的润湿角）极大地阻碍了其功能。为了解决这些挑战，开发了一种在有或没有溶剂的情况下，基于聚氨酯的低温固化，聚乙二醇化的PGS生物弹性体。通过同时调整PEG和六亚甲基二异氰酸酯（HDI）的含量，构建了具有广泛机械性能和定制亲水性的弹性体XP-mUs（X表示PEG含量，m表示HDI含量）。合成的XP-mUs的拉伸杨氏模量，极限拉伸强度和断裂伸长率在1.0 MPa–14范围内可调。2 MPa，0.3 MPa–7.6 MPa和53.6％–272.8％，水接触角分别在28.6°至71.5°之间变化。因此，这些弹性体显示出良好的体外生物相容性和体内温和的宿主反应。此外，还研究了用溶剂基和无溶剂技术制备的XP-mU弹性体在生物医学领域中的潜在应用。结果表明，这些XP-mU弹性体在温和的温度下具有很高的成型能力，可以容易地制成各种形状，用作易碎材料的增强材料，并且具有良好生物活性的药物和蛋白质的可控输送，证明XP-mU弹性体可以被定制为生物医学研究中各种应用的潜在基础。分别为6°至71.5°。因此，这些弹性体显示出良好的体外生物相容性和体内温和的宿主反应。此外，还研究了用溶剂基和无溶剂技术制备的XP-mU弹性体在生物医学领域中的潜在应用。结果表明，这些XP-mU弹性体在温和的温度下具有很高的成型能力，可以容易地制成各种形状，用作易碎材料的增强材料，并且具有良好生物活性的药物和蛋白质的可控输送，证明XP-mU弹性体可以被定制为生物医学研究中各种应用的潜在基础。分别为6°至71.5°。因此，这些弹性体显示出良好的体外生物相容性和体内温和的宿主反应。此外，还研究了用溶剂基和无溶剂技术制备的XP-mU弹性体在生物医学领域中的潜在应用。结果表明，这些XP-mU弹性体在温和的温度下具有很高的成型能力，可以容易地制成各种形状，用作易碎材料的增强材料，并且具有良好生物活性的药物和蛋白质的可控输送，证明XP-mU弹性体可以被定制为生物医学研究中各种应用的潜在基础。研究了使用溶剂型和无溶剂技术制备的XP-mU弹性体在生物医学领域中的潜在应用。结果表明，这些XP-mU弹性体在温和的温度下具有很高的成型能力，可以容易地制成各种形状，用作易碎材料的增强材料，并且具有良好生物活性的药物和蛋白质的可控输送，证明XP-mU弹性体可以被定制为生物医学研究中各种应用的潜在基础。研究了使用溶剂型和无溶剂技术制备的XP-mU弹性体在生物医学领域中的潜在应用。结果表明，这些XP-mU弹性体在温和的温度下具有很高的成型能力，可以容易地制成各种形状，用作易碎材料的增强材料，并且具有良好生物活性的药物和蛋白质的可控输送，证明XP-mU弹性体可以被定制为生物医学研究中各种应用的潜在基础。

重要声明

聚癸二酸甘油酯（PGS）是一种坚韧的可生物降解的弹性体，在生物医学领域受到了广泛的关注。但是复杂的固化程序和有限的亲水性极大地阻碍了它的功能。本文中，首先探索了具有高度定制的机械性能，亲水性和生物降解性的基于聚氨酯的低温固化聚乙二醇化PGS（PEGS-U）生物弹性体。合成的PEGS-U在体外和体内均显示出良好的生物相容性。此外，PEGS-U弹性体可以容易地制成各种形状，用作易碎材料的增强材料，并具有良好生物活性的药物和蛋白质可控地输送。这种通用的，用户可调的生物弹性体应该是用于生物医学应用的有前途的生物材料。