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福音来啦:为水凝胶的应用定制凝胶机制

浏览次数:1702020/10/15  

引言

水凝胶是最常见的生物材料类别之一。由于它们的化学和结构上具有多功能性,使其在组织工程、药物传递和细胞培养等方面得到了广泛的应用及关注。水凝胶是在溶胶-凝胶的转变过程中形成的,可以通过对不同的触发因素设计,从而精确控制水凝胶的动力学和水凝胶结构。所选择的水凝胶引发剂和化学反应对靶向应用的成功产生了深远的影响。


研究成果

近日,帝国理工学院研究人员详细概述了触发水凝胶形成的可用方法选择,并描述了每种方法的机理,优点和局限性,并基于它们是直接引发凝胶作用(本征凝胶作用)还是通过从中间组分释放凝胶引发剂(间接凝胶作用)而提出了一种新型的凝胶引发剂分类系统。接着,研究人员严格评估了这些触发因素在基础和临床生物医学应用(包括体内凝胶化,3D生物打印和水凝胶图案化)中的适用性。这将有助于为新的水凝胶应用选择触发因素,并激发新的凝胶触发机制的合理设计。相关工作以“Tailoring Gelation Mechanisms for Advanced  Hydrogel Applications”为题发表在《Adv. Funct. Mater》上。


图文简介



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图1.水凝胶触发因素概述示意图

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图2.用于水凝胶交联的“点击”反应示例

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图3.体内凝胶化

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图4.水凝胶模式示意图

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图5 .基于水凝胶的生物制造

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图6.细胞外凝胶和纳米模板纳米凝胶制造


研究总结

总的来说,我们预计新的水凝胶化机制的出现,以及现有触发因素的重新设计,将为生物材料科学提供新的机会,并推动新的生物医学应用的发展。这对于水凝胶基载体、植入物和设备的临床转诊尤为重要,水凝胶基材料、水凝胶机制和触发器的选择都高度依赖于预期的应用和给药途径。然而,许多临床挑战仍然存在,特别是在成本的扩大、对良好生产流程的符合性以及复杂的监管和批准程序方面。考虑到这些因素,设计简单、基于临床已经使用的材料的水凝胶产品可能会从更直接的从工作台到床边的转换中获益,并为患者带来真正的好处。


文献来源

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202002759


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