生物水凝胶及其复合材料在骨修复中的应用

由于外伤、疾病或骨吸收引起的大面积骨缺损无法自行修复,往往需要植入人工骨来恢复缺损区的骨形态和功能。由于传统的异体和异种骨存在易被宿主吸收、排斥等问题,且自体骨取材有限,因此,骨组织工程是目前最具前景和可行的骨修复策略。骨组织工程的关键是要有种子细胞、支架材料以及生长因子,生物水凝胶是潜在的组织工程细胞支架材料之一。水凝胶具有良好的生物相容性和可降解性,越来越受到组织工程领域学者的关注。本文对生物水凝胶在骨组织工程中的应用进行了评述。     

刺激响应型DNA水凝胶的性质及其应用 *

DNA水凝胶作为一种生物合成分子,既具有DNA分子的特异性,生物可降解性和分子识别等特性,又具有水凝胶的高亲水性等特征.刺激响应型DNA水凝胶主要是在环境因素的刺激下,利用常规DNA序列经Watson-Crick碱基互补配对形成的DNA分支结构或多种功能核酸的特殊DNA序列形成的i-motif结构;T-A·T三螺旋结构,C-G·C ⁺三螺旋结构及G-四链体结构等对环境的响应行为使水凝胶形成及应用.近年来,刺激响应型DNA水凝胶因其在温度,pH,光,金属离子,生物分子等单刺激因素,以及光热,金属离子,有机物,温度与pH等多刺激因素下的独特应答性质,在生物传感,生物成像,药物递送,生物材料等方面得到了广泛的应用.综述了刺激响应型DNA水凝胶的形成方法,分类及其核酸来源,形成后的表征手段以及在环境刺激下的响应行为与应用,概括了目前刺激响应型DNA水凝胶的研究热点,并就其未来发展趋势做出了预测.     

原位可注射壳聚糖基温敏水凝胶的制备及其在预防ESD术后食管狭窄中分阶段释药应用研究

摘要 目的：构建一种可以分阶段释放药物的原位可注射水凝胶，通过直接注射在ESD（Endoscopic Submucosal Dissection，内镜黏膜下剥离术）术后伤口处，形成水凝胶敷料，起到保护伤口的作用。同时凝胶中的两种药物通过分阶段释放的方式，更好地促进伤口的无瘢痕愈合，为ESD术后食管狭窄的预防提供一种新的参考方案。方法：在壳聚糖/β-甘油磷酸钠（CS/β-GP）温敏水凝胶的体系中加入聚多巴胺（PDA），制备壳聚糖/β-甘油磷酸钠/聚多巴胺（CS/?β-GP/PDA）水凝胶。通过在载药水凝胶中加入聚乙二醇-聚乳酸-羟基乙酸（PEG-PLGA）纳米载药微粒制备CS/β-GP/PDA/NPs双载药水凝胶，通过两种载药体系的复合，实现药物的分阶段释放。通过流变学实验测定CS/β-GP、CS/β-GP/PDA、CS/β-GP/PDA/NPs凝胶体系的相转变温度以及凝胶强度。通过高效液相色谱法检测CS/β-GP/PDA/NPs水凝胶中两种药物的释放动力学特征。通过CCK-8细胞增殖实验评价CS/β-GP/PDA、CS/β-GP/PDA/NPs温敏水凝胶的生物相容性。在体外猪食管中，模拟ESD术后创口，通过内镜辅助将水凝胶母液注射在伤口处，并通过内镜观察水凝胶的凝胶状态。结果：得到了粘附性显著增强的壳聚糖/β-甘油磷酸钠/聚多巴胺（CS/β-GP/PDA）凝胶体系。流变学实验证明聚多巴胺（PDA）的加入可以显著降低水凝胶的凝胶温度，缩短原位成胶时间。CCK-8实验显示CS/β-GP/PDA、CS/β-GP/PDA/NPs凝胶体系无潜在的细胞毒性。在体外猪食管模拟实验中，将其凝胶母液注射在伤口处后，可原位形成凝胶，且凝胶贴合伤口，具有较强的粘附性。通过体外释药速率测定，验证了CS/β-GP/PDA/NPs水凝胶中所载两种药物释放速率存在明显差异，可实现药物的分阶段释放。结论：设计的CS/β-GP/PDA/NPs凝胶体系适用于ESD术后的伤口修复，并能够实现分阶段释药，对于预防ESD术后食管狭窄具有潜在的应用价值。