9月份新出的生物醫(yī)藥水凝膠相關(guān)論文不完全統(tǒng)計(jì)有245篇。影響因子大于10分的18篇。本期的主要內(nèi)容包括：可注射性粘合劑自愈生物相容性水凝膠，用于腎單位保留手術(shù)中的止血、傷口愈合和術(shù)后組織黏連預(yù)防、一種包含納米級單寧酸/鐵離子復(fù)合物的超拉伸、自愈和組織粘合水凝膠敷料，用于治療細(xì)菌感染和促進(jìn)傷口愈合、具有募集Msx1+干細(xì)胞功能的生物活性組織工程用于骨再生治療、具有熱響應(yīng)功能的MXene-DNA水凝膠用于近紅外光觸發(fā)的局部光熱-化學(xué)協(xié)同癌癥治療、具有級聯(lián)酶催化活性的糖尿病免疫調(diào)節(jié)多功能水凝膠用于細(xì)菌傷口治療、具有可控去鐵胺釋放功能和網(wǎng)狀表面的近場電紡PCL纖維/GelMA水凝膠復(fù)合敷料用于糖尿病傷口愈合、通過超聲遠(yuǎn)程控制內(nèi)源性干細(xì)胞的募集和捕獲用于骨缺損的原位修復(fù)、一種用殺菌劑作為觸發(fā)劑構(gòu)建的具有可控流變特性及降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的多糖超分子水凝膠、一種自組裝的DNA-銀納米簇結(jié)構(gòu)在體內(nèi)/體外具有良好的抑菌效果、一種具有內(nèi)源性ROS清除和氧氣生成能力的納米酶固定水凝膠用來促進(jìn)氧化性糖尿病傷口愈合。

Acta Biomaterialia

可注射性粘合劑自愈生物相容性水凝膠，用于腎單位保留手術(shù)中的止血、傷口愈合和術(shù)后組織黏連預(yù)防

Injectable adhesive self-healing biocompatible hydrogel for haemostasis, wound healing, and postoperative tissue adhesion prevention in nephron-sparing surgery (2022.0917)

 摘 要：

保留腎單位的手術(shù)是T1a腎細(xì)胞癌患者的一種成熟治療方法，但是復(fù)雜的縫合會延長熱缺血時(shí)間，影響正常腎實(shí)質(zhì)功能的保存，并引起術(shù)后組織黏連并發(fā)癥，包括慢性腹痛、腸梗阻和女性不育等。因此，迫切需要設(shè)計(jì)具有止血、術(shù)后傷口管理和術(shù)后組織黏連預(yù)防特性的多功能生物材料，用于保留腎單位的手術(shù)。在這項(xiàng)研究中，基于單體丙烯酰-6-氨基酸（AA）和N-丙烯酰2-甘氨酸（NAG）的自由基聚合，以及Ca2+和AA和NAG中豐富的羧基。AA/NAG/Ca水凝膠表現(xiàn)出良好的機(jī)械性能、溶脹和粘附性能、柔順性。體外血液-凝血能力和細(xì)胞相容性。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明，AA/NAG/Ca水凝膠具有止血性能和傷口愈合特性，可以縮短出血時(shí)間，減少出血量和組織良好的腎單位結(jié)構(gòu)。腹部-盲腸黏連模型表明，AA/NAG/Ca水凝膠具有優(yōu)異的抗黏連性能。總而言之，這種多功能水凝膠在腎單位保留手術(shù)中表現(xiàn)出了改善止血和傷口管理的潛能，具有很好的臨床應(yīng)用潛力。

原文鏈接：

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36100176/

——

ACS Appl. Mater. Interfaces

一種包含納米級單寧酸/鐵離子復(fù)合物的超拉伸、自愈和組織粘合水凝膠敷料，用于治療細(xì)菌感染和促進(jìn)傷口愈合

Ultrastretchable, self-healable, and tissue-adhesive hydrogel dressings involving nanoscale tannic acid/ferric ion complexes for combating bacterial infection and promoting wound healing (2022, 09116)

 摘 要：

預(yù)防細(xì)菌感染和加速傷口閉合在傷口愈合過程中至關(guān)重要。目前的傷口敷料缺乏足夠的機(jī)械性能、自愈能力和組織粘附性，而且細(xì)菌的殺滅也依賴于抗生素藥物的使用。在此研究中，通過丙烯酰胺（AM）、3-丙烯酰胺基苯硼酸（AAPBA）、殼聚糖（CS）和納米級單寧酸（TA）/鐵離子（Fe3+）復(fù)合物的簡單共聚，構(gòu)建了一種精心設(shè)計(jì)的混合水凝膠敷料。所得到的水凝膠具有大量游離的兒茶酚、苯硼酸和羥基，并含有多個(gè)氫鍵、硼酸酯鍵等可逆的動(dòng)態(tài)鍵，因此具有令人滿意的力學(xué)性能、快速的自愈能力和理想的組織粘合性能。受益于TA/Fe納米復(fù)合物的高光熱轉(zhuǎn)換效率，水凝膠對革蘭氏陽性菌和陰性菌均表現(xiàn)出令人滿意的抗菌活性。體內(nèi)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，混合水凝膠有效地清除了傷口部位的生物膜細(xì)菌，并加速了感染傷口的愈合過程?？傊?，開發(fā)的多功能水凝膠克服了傳統(tǒng)傷口敷料的缺點(diǎn)，有望成為未來生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的潛在抗菌敷料。

原文鏈接：

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36108772/

——

Nature Communications

具有募集Msx1+干細(xì)胞功能的生物活性組織工程用于骨再生治療

Msx1+ stem cells recruited by bioactive tissue engineering graft for bone regeneration (2022, 0905)

 摘 要：

臨界大小的骨缺損通常會導(dǎo)致顱骨不愈合和全層缺損，仍然存在著重建的挑戰(zhàn)。在這項(xiàng)研究中，研究者表明神經(jīng)營養(yǎng)物質(zhì)補(bǔ)充劑可誘導(dǎo)間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞的強(qiáng)大體外擴(kuò)增，并且結(jié)合神經(jīng)營養(yǎng)物質(zhì)補(bǔ)充劑的3D打印水凝膠移植物的原位移植可促進(jìn)臨界尺寸骨缺損的全層再生。單細(xì)胞RNA測序分析表明，給予治療后，在體內(nèi)顱骨愈合過程中產(chǎn)生了獨(dú)特的原位干/祖細(xì)胞圖譜。同時(shí)，值得注意的是，在原位細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)移植后，常駐Msx1+骨骼干細(xì)胞的局部擴(kuò)增。此外，增強(qiáng)的顱骨再生伴隨著與Msx1+干細(xì)胞密切相關(guān)的軟骨內(nèi)骨化增加。研究結(jié)果說明了針對體內(nèi)主要細(xì)胞亞群的原位細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)在快速骨組織再生方面具有省時(shí)和再生的功效。

原文鏈接：

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36064711/

——

Small

具有熱響應(yīng)功能的MXene-DNA水凝膠用于近紅外光觸發(fā)的局部光熱-化學(xué)協(xié)同癌癥治療

Thermal-Responsive MXene-DNA Hydrogel for Near-Infrared Light Triggered Localized Photothermal-Chemo Synergistic Cancer Therapy (2022, 0903)

 摘 要：

刺激響應(yīng)型DNA水凝膠是癌癥治療有希望的候選者，因?yàn)樗鼈儾粌H具有生物相容性和可生物降解的3D網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)作為治療劑的高效載體，而且能夠在外部刺激下進(jìn)行可編程的凝膠到溶液的轉(zhuǎn)變以實(shí)現(xiàn)受控遞送。在這項(xiàng)研究中，作者通過將DNA水凝膠與作為光熱劑的Ti3 C2 TX基MXene和作為負(fù)載化療劑的阿霉素（DOX）相結(jié)合，構(gòu)建了一個(gè)用于高效光熱-化療協(xié)同癌癥治療的有前景的平臺。在近紅外（NIR）下，由光熱MXene納米片引起的溫度升高觸發(fā)負(fù)載DOX的MXene-DNA水凝膠的轉(zhuǎn)變成溶液狀態(tài)，此時(shí)DNA雙鏈交聯(lián)結(jié)構(gòu)展開以釋放治療劑用于癌癥的局部治療。MXene-DNA水凝膠系統(tǒng)具有優(yōu)異的生物相容性和可注射性、動(dòng)態(tài)NIR觸發(fā)的藥物遞送以及在溫和的高溫條件下增強(qiáng)藥物的吸收，表現(xiàn)出有效的癌癥局部治療效果，并且可以降低藥物毒副作用，提高生物安全性。

原文鏈接：

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36056901/

——

Biomaterials

具有級聯(lián)酶催化活性的糖尿病免疫調(diào)節(jié)多功能水凝膠用于細(xì)菌傷口治療

Diabetes immunity-modulated multifunctional hydrogel with cascade enzyme catalytic activity for bacterial wound treatment (2022.0906)

 摘 要：

針對不同階段不同微環(huán)境的糖尿病免疫調(diào)節(jié)傷口的治療是一項(xiàng)亟需解決的挑戰(zhàn)。在此研究中，葡萄糖氧化酶（GOx）和準(zhǔn)無定型Fe2O3共同摻入到Zn-MOF納米顆粒（F-GZ）中用于級聯(lián)酶催化活性，不僅可以通過GOx催化消耗傷口中的高血糖，而且在低pH微環(huán)境的細(xì)菌感染期，通過降解釋放的Zn2+與催化產(chǎn)生的羥基自由基協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)了有效的抗菌作用。同時(shí)，在創(chuàng)面恢復(fù)期，在較高的pH環(huán)境下，通過催化H2O2產(chǎn)生O2，實(shí)現(xiàn)了活性氧的清楚和缺氧緩解。隨后，進(jìn)一步通過共聚反應(yīng)制備了具有可注射、自愈和止血功能及均勻負(fù)載F-GZ的多功能水凝膠。這種水凝膠可以加速糖尿病傷口的愈合。更重要的是，能通過釋放的Zn2+調(diào)節(jié)糖尿病免疫，從而有助于恢復(fù)胰島功能，改善葡萄糖耐量和增加胰島素分泌，從而增強(qiáng)糖尿病傷口的治療。這項(xiàng)工作設(shè)計(jì)開創(chuàng)了一種同時(shí)進(jìn)行糖尿病傷口管理的新策略，并提出了一種潛在的糖尿病免疫調(diào)節(jié)方法。

原文鏈接：

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36088678/

——

Nano Research

具有可控去鐵胺釋放功能和網(wǎng)狀表面的近場電紡PCL纖維/GelMA水凝膠復(fù)合敷料用于糖尿病傷口愈合

Near-field electrospum PCL fibers/GelMA hydrogel composite dressing with controlled deferoxamine-release ability and retiform surface for diabetic wounding healing (2022,0903)

 摘 要：

糖尿病引起的創(chuàng)面潰瘍是一種典型的慢性創(chuàng)面，由于長期積累的自由基導(dǎo)致組織壞死、血管缺乏，局部組織難以愈合，近場靜電紡絲（NFES）是一種用于生產(chǎn)微納米級可控測序纖維的創(chuàng)新技術(shù)。在這項(xiàng)研究中，研究者構(gòu)建了一種基于NFES聚己內(nèi)酯（PCL）纖維網(wǎng)絡(luò)和甲基丙烯酸酐（GelMA）改性明膠水凝膠的新型傷口敷料，以促進(jìn)糖尿病傷口的血管生成和再上皮化。具有血管生成和抗氧化藥物去鐵胺（DFO）被封裝在GelMA水凝膠中，以實(shí)現(xiàn)更適合慢性傷口的緩釋效果。細(xì)胞黏附實(shí)驗(yàn)表明，敷料治療組的細(xì)胞可以附著在表面具有PCL纖維網(wǎng)格的纖維上，并沿著纖維的方向生長，從而有效地從物理結(jié)構(gòu)上調(diào)節(jié)細(xì)胞行為。此外，網(wǎng)格的大孔徑（-500 μm）允許細(xì)胞穿透孔隙并進(jìn)入水凝膠表明而不會被阻擋。復(fù)合敷料可以促進(jìn)血管生成而且具有抗氧化活性。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，用PCL-GelMA-DFO(PGD)水凝膠治療的大鼠具有更快的止血、結(jié)痂和傷口愈合能力。所以，PGD水凝膠可以有效地促進(jìn)慢性創(chuàng)面的修復(fù)。

原文鏈接： 

https://www.sciopen.com/article/10.1007/s12274-022-4813-5

——

Bioactive Materials

通過超聲遠(yuǎn)程控制內(nèi)源性干細(xì)胞的募集和捕獲用于骨缺損的原位修復(fù)

Remote control of the recruitment and capture of endogenous stem cells by ultrasound for in situ repair of bone defects (2022, 0907)

 摘 要：

基于干細(xì)胞的組織工程為修復(fù)骨損傷提供了一個(gè)有前景的治療平臺。然而，外源性骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（BMSCs）的使用仍面臨來源有限、潛在風(fēng)險(xiǎn)等諸多挑戰(zhàn)。重要的是開發(fā)新的方法來有效地招募內(nèi)源性BMSCs并捕獲它們用于原位骨再生。此研究中，研究者設(shè)計(jì)了一種聲響應(yīng)支架（ARS），并將其嵌入SDF-1/BMP-2負(fù)載的水凝膠中，以獲得仿生水凝膠支架復(fù)合物（BSC）。SDF-1/BMP-2細(xì)胞因子可以通過脈沖超聲（p-US）照射從植入的缺損骨的BSC按需釋放，將內(nèi)源性BMSCs募集到骨缺損或BSC部位。伴隨著14天的p-US照射，藻酸鹽水凝膠被降解，導(dǎo)致ARS暴露于這些募集的宿主干細(xì)胞。然后應(yīng)用正弦連續(xù)波超聲（s-US）照射來激發(fā)ARS固有共振，在其表面周圍形成高度局部化的聲場并產(chǎn)生增強(qiáng)的聲捕獲力，這些被招募的內(nèi)源性干細(xì)胞將被捕獲再支架上，極大地促進(jìn)了它們的黏附生長，用于原位骨組織再生。此項(xiàng)研究衛(wèi)通過聲學(xué)控制內(nèi)源性BMSCs修復(fù)原位骨損傷提供了一種新穎有效地策略。

原文鏈接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2452199X22003498

——

Chemical Engineering Journal

一種用殺菌劑作為觸發(fā)劑構(gòu)建的具有可控流變特性及降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的多糖超分子水凝膠

Fungicide itself as a trigger to facilely construct Hymexazol-Encapsulated polysaccharide supramolecular hydrogels with controllable rheological properties and reduced environment risks (2022, 0915)

 摘 要：

具有多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的水凝膠由于固有的多功能性能，在藥物輸送系統(tǒng)中受到了相當(dāng)大的關(guān)注。然而，生物活性分子本身自觸發(fā)天然聚合物形成自遞送水凝膠的策略還沒有得到充分利用。在此研究中，將惡霉靈（Hy）添加到海藻酸鹽和羧甲基殼聚糖的混合水溶液中，可以自發(fā)地引發(fā)具有可控流變特性和可調(diào)節(jié)多功能性的殺菌劑包封的多糖超分子水凝膠的形成。構(gòu)建的水凝膠是三維多孔結(jié)構(gòu)，具有剪切稀化、自修復(fù)、pH和離子強(qiáng)度響應(yīng)溶脹特性。用水凝膠修飾的土壤表現(xiàn)出增強(qiáng)的保水能力。水凝膠不僅可以減少惡霉靈在土壤中的流失，還可以增加其在疏水界面的滯留能力，顯著抑制水滴在疏水表面的破碎和反彈。更重要的是，水凝膠除了具有良好的殺菌性外，與游離惡霉靈水溶液相比，還可以促進(jìn)小麥種子的發(fā)芽，而且表現(xiàn)出明顯的生物安全性。

原文鏈接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894722046745?via%3Dihub

——

ACS Appl. Mater. Interfaces

一種自組裝的DNA-銀納米簇結(jié)構(gòu)在體內(nèi)/體外具有良好的抑菌效果

Inhibition of bacteria in vitro and in vivo by self-assembled DNA-silver nanocluster structure (2022, 0912)

 摘 要：

抗菌納米材料對細(xì)菌感染傷口的愈合具有很大的應(yīng)用前景。然而，人工抗菌劑的抗菌功效和生物相容性仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。在此項(xiàng)研究中，研究者采用生物相容性遺傳分子DNA作為一種材料來構(gòu)建抗菌劑，包括自組裝的Y形DNA-銀納米簇復(fù)合材料（Y-Ag）和Y-Ag水凝膠（Y-Ag-gel）。此研究證明了DNA-Ag復(fù)合材料可以有效地抑制細(xì)菌生長，但不影響體外細(xì)胞增殖。更加值得注意的是，Y-Ag噴射水凝膠可以加速體內(nèi)傷口愈合的過程。此項(xiàng)研究結(jié)果為制造用于治療性傷口愈合的新型傷口敷料（如水凝膠和噴霧劑）提供了一條有希望的途徑。

原文鏈接：

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36097389/

——

Advance Healthcare Materials

一種具有內(nèi)源性ROS清除和氧氣生成能力的納米酶固定水凝膠用來促進(jìn)氧化性糖尿病傷口愈合

A nanozyme-immobilized hydrogel with endogenous ROS-scavenging and oxygen generation abilities for significantly promoting oxidative diabetic wound healing (2022, 0913)

 摘 要：

傷口不愈合是糖尿病患者常見的并發(fā)癥，與高發(fā)病率和死亡率相關(guān)。工程化治療性水凝膠在組織再生方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢。然而，它們對于以活性氧（ROS）積累和慢性缺氧為特征的糖尿病傷口的愈合并不理想。在此項(xiàng)研究中，研究者們提出了一種受生物代謝啟發(fā)的水凝膠，用于改善這種不利的糖尿病微環(huán)境。該工程納米酶增強(qiáng)水凝膠由天然聚合物和金屬有機(jī)框架衍生的過氧化氫酶模擬的納米酶組成，不僅可以捕獲內(nèi)源性升高的糖尿病傷口中的活性氧，還可以通過活性氧驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)氧能力協(xié)同產(chǎn)氧。水凝膠可以保護(hù)皮膚細(xì)胞免受ROS和缺氧介導(dǎo)的死亡和增殖抑制。用納米酶增強(qiáng)水凝膠治療的糖尿病傷口可以誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞從促炎表型（M1）極化到抗炎表型（M2）。水凝膠敷料顯著加快了傷口愈合的速度，可以減輕過渡炎癥，有效誘導(dǎo)增殖、上皮再形成、膠原沉積和新生血管形成。這項(xiàng)研究提供了一種基于納米酶增強(qiáng)水凝膠作為ROS驅(qū)動(dòng)氧合成促進(jìn)糖尿病傷口愈合的有效策略。

原文鏈接：

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36100580/

——

9月份國內(nèi)外生物醫(yī)藥領(lǐng)域水凝膠的進(jìn)展整理到此結(jié)束。更多新潮科研資訊，歡迎持續(xù)關(guān)注創(chuàng)化科技服務(wù)#前沿文獻(xiàn)專欄！

——

特別鳴謝：半壺清酒