刺激响应型水凝胶用于组织工程的研究进展

发布时间：2025-01-01 05:18

　　 由于与人体组织结构极为相似,作为一类重要的生物医学材料,水凝胶已在生物医学尤其是组织工程领域得到了广泛的应用。刺激响应型水凝胶不仅含有通常水凝胶的优良性能,还可在外界环境刺激下(如温度、pH、光照和磁场等)表现出独特的溶胀或降解行为,可用于搭载活性细胞及细胞生长因子并植入缺损组织中,实现组织损伤修复和组织重建功能,是一类应用广泛的组织工程支架材料。本文根据不同类型的外界环境刺激因子,介绍刺激响应型水凝胶的分子设计理念、刺激响应原理及其在组织工程领域的研究进展,同时对其研究现状与应用前景进行总结与展望。

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【部分图文】：

图1 用于导管注射治疗心肌梗死的肟键交联可注射水凝胶[8]

对于具有LCST的水凝胶,当环境温度低于LCST时,水凝胶内部疏水作用弱,呈高度溶胀状态;当温度高于LCST时,聚合物疏水基团之间的疏水相互作用增强,水凝胶网络排水收缩。拥有LCST的最典型聚合物为聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAm)及其类似物。PNIPAm类水凝胶的溶胀率随....

图2 原位形成的双网络热响应型可注射水凝胶用于提高干细胞移植的滞留[10]

Laronda等[22]报道了一种利用明胶水凝胶打印人造生物微孔支架实现小鼠卵巢重建的方法(图3)。作为符合3D生物打印的水凝胶材料往往需要平衡其力学行为,使其同时满足打印和细胞生长的要求,因此,平衡水凝胶力学行为成了3D生物打印的研究难点之一。针对该问题,Laronda等[22....

图3 利用3D打印明胶微孔支架制造的人造生物卵巢恢复小鼠的卵巢功能[22]

图2原位形成的双网络热响应型可注射水凝胶用于提高干细胞移植的滞留[10]2.3光响应型水凝胶

图5 基于细胞磁悬浮的三维细胞培养技术[53]

文献[50-51]研究表明磁响应型水凝胶还可用于三维组织培养。许多体外细胞、组织培养系统是在二维基底上进行的,这与细胞在体内的三维微环境截然不同。针对该问题,Souza等[53]开发了基于细胞磁悬浮技术的三维细胞培养系统,由Au纳米颗粒、磁性Fe3O4纳米颗粒和丝状噬菌体组成。通....

本文编号：4022095