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浙大王征科課題組《Adv. Sci.》綜述:水凝膠溶脹-收縮行為的調控與生物醫用
2023-07-19  來源:高分子科技

  水凝膠的溶脹-收縮性能在生物醫學領域引起了廣泛的興趣。例如,溶脹有利于吸收傷口滲出液、營養物質和代謝物質傳輸、藥物擴散和釋放。然而,在組織粘合劑、內部軟組織傷口愈合,以及生物電子學領域,非溶脹水凝膠由于其尺寸穩定而發揮了非常重要的作用。此外,水凝膠的收縮行為可用于收緊創面,促進傷口閉合,以及用于增強水凝膠支架的分辨率,還可用于將截留藥物推出,促進藥物釋放。


  近日,浙江大學王征科課題組在《Advanced Science》上發表了題為《Tailoring the swelling-shrinkable behavior of hydrogels for biomedical applications》的綜述文章Advanced Science, 2023, DOI: 10.1002/advs.202303326)。該文章系統總結和討論了高溶脹水凝膠、非溶脹水凝膠和可收縮水凝膠的構建和生物醫用,討論了這些水凝膠在生物醫用研究中的局限性和挑戰。

 

1 水凝膠溶脹-收縮行為的調控與生物醫用


圖2 基于天然高分子的高溶脹水凝膠的合成與表征



圖3 基于合成高分子的高溶脹水凝膠的合成與表征


 

圖4 基于天然高分子和合成高分子的高溶脹水凝膠的合成與表征


圖5 高溶脹水凝膠在止血和皮膚創面愈合中的應用



圖6 pH響應性高溶脹水凝膠在藥物釋放中的應用



圖7 氧化還原反應性高溶脹水凝膠負載DOX用于癌癥治療



 圖8 基于動態共價交聯合成非溶脹水凝膠


 圖9 基于氫鍵交聯合成非溶脹水凝膠



 圖10 溶劑交換增強氫鍵交聯制備非溶脹水凝膠


 圖11 基于疏水相互作用制備非溶脹水凝膠



 圖12 基于離子交聯和金屬納米粒子配位作用制備非溶脹水凝膠


 

圖13 基于物理-化學混合作用制備非溶脹水凝膠

 


圖14 基于溶劑交換法制備非溶脹水凝膠

 

圖15 親水水凝膠表面覆蓋疏水層制備非溶脹水凝膠


 圖16 非溶脹水凝膠用于脊柱外科傷口密封



 圖17非溶脹水凝膠用作口內傷口敷料


 圖18 導電非溶脹水凝膠用作植入式生物電子傳感器



 圖19 收縮性水凝膠加速傷口閉合、促進傷口愈合



 圖20 多功能PNIPAm混合水凝膠敷料通過熱響應自收縮促進傷口愈合



 圖21 利用水凝膠的收縮行為獲得更高分辨率水凝膠組織工程支架



 圖22 收縮性水凝膠可同時進行熱療和DOX遞送,用于癌癥治療


  浙江大學碩士生馮文君為本文第一作者,浙江大學王征科副教授為本文通訊作者。


  原文鏈接:https://doi.org/10.1002/advs.202303326

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