7月份新出的生物医药水凝胶相关论文不完全统计有 250 篇。影响因子大于10分的40篇。本期主要内容包括：富含血小板血浆浸渍的自愈性透明质酸纳米复合水凝胶用于皮肤再生；通过损伤反应性智能水凝胶恢复脊髓生物物理微环境以促进组织修复；用于局部癌症治疗的二茂铁和葡萄糖氧化酶安装的多功能水凝胶反应器；伤口愈合全过程中具有形状适应性和协同消除细菌功能的双温响应水凝胶；ROS反应性水凝胶涂层修饰钛通过协调免疫调节促进骨缺陷的血管化和骨整合；具有调节T细胞作用的可注射水凝胶用于癌症免疫治疗；通过注射式水凝胶持续释放一氧化氮和级联产生活性氮/氧用于肿瘤协同治疗；一种原位水凝胶介导的化疗-免疫代谢癌症疗法。内容非常丰富，不容错过。

 摘 要：

开发具有足够强度和自愈能力的天然水凝胶以加速皮肤伤口愈合仍然是一个挑战。该研究开发了一种基于醛改性透明质酸钠（AHA）、酰肼改性透明质酸钠（ADA）和醛改性纤维素纳米晶体（oxi-CNC）的透明质酸纳米复合水凝胶。这种水凝胶是通过双管注射器使用动态酰基腙键在现场形成的。这种水凝胶表现出更好的强度和出色的自愈能力。此外，富含血小板的血浆（PRP）可以通过PRP（如纤维蛋白原）上的氨基与AHA或Oxi-CNC上的醛基之间形成的亚胺键加载到透明质酸纳米复合水凝胶（ADAC）中，以协同促进皮肤伤口愈合。正如预期的那样，ADAC水凝胶可以保护并可持续地释放PRP。在动物实验中，ADAC@PRP水凝胶通过增强肉芽组织的形成，促进胶原蛋白的沉积，加速再上皮化和新生血管的形成，明显促进了全厚皮肤伤口的愈合。

原文链接：https://doi.org/10.1021/acsnano.2c05069

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 摘 要：

该研究通过控制明胶和PPy的浓度，开发了一种新的水凝胶，其机械性能和导电性能与原生脊髓相当。为了赋予水凝胶以生物功能，通过明胶衍生的胺基和谷胱甘肽（GSH）衍生的巯基将GSH共轭在水凝胶上，以制备具有重组蛋白GST-TIMP-bFGF的MMP响应性水凝胶。MMP反应性导电水凝胶可以根据脊髓损伤（SCI）微环境按需释放bFGF，并提供一个有利的生物物理微环境，其机械和电气性能与原生脊髓相当。在SCI模型大鼠中，MMPs反应型仿生机械和导电水凝胶可以抑制MMPs水平，促进轴突再生和血管生成，改善SCI后运动功能恢复。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2022.121689

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 摘 要：

开发了一种基于透明质酸（HA）的一锅式水凝胶反应器，该反应器可通过单一注射器注射并立即凝胶化，用于饥饿疗法（ST）、化学动力学疗法（CDT）、铁蛋白疗法和光热疗法（PTT）治疗乳腺癌。通过引入硼酸酯连接（苯硼酸-多巴胺相互作用）和聚多巴胺键（pH值控制），设计了由HA-苯硼酸（HP）和HA-多巴胺（HD）组成的流变学调整的水凝胶网络。合成了二茂铁（Fc）结合的HP（Fc-HP），以实现涉及铁死亡、芬顿反应的有毒羟基自由基（-OH）生成，以及癌症治疗中的光热消融。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2022.07.017

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 摘 要：

预成型水凝胶和不规则伤口之间的不完全接触限制了敷料的治疗效果，并增加了感染的风险；而原位成型水凝胶的化学交联的残留添加剂具有潜在毒性。因此，最好能开发出一种对皮肤温度有反应的自适应水凝胶，具有形状适应性和高效的抗菌性，以防止微生物的入侵。该研究设计了一种由聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAm）和甲基丙烯酸κ-卡拉胶（MA-κ-CA）组成的双温响应的水凝胶，在生理温度下具有顺应性，以实现形状适应性，完全覆盖不规则伤口。此外，带有近红外（NIR）响应的聚吡咯-聚多巴胺纳米颗粒（PPy-PDA NPs）和Zn2+衍生的沸石咪唑框架（ZIF-8）的水凝胶可以产生局部热量并逐渐释放Zn2+，实现安全、有效的协同光热-化学杀菌能力。通过近红外诱导加热，可以加速Zn2+的释放速度，从而为严重感染的伤口提供更有效的杀菌。因此，所提出的水凝胶将作为一种有前途的伤口敷料，用于伤口愈合的全过程，具有完美覆盖伤口和适应再生组织的能力，以及可控的光热化学抗菌能力，以达到高杀菌效率和抗菌剂的长期释放。

原文链接： https://doi.org/10.1002/adhm.202201049

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 摘 要：

理想的钛合金植入物需要主动参与骨修复，以提高原位骨整合的能力。然而，传统的钛合金植入物表面功能化方法很难同时实现生物活性成分的主动调节和长期稳定。该研究设计并评估了一种新型的功能化钛，它装载了胸腺素β4（Tβ4）并由水凝胶涂层覆盖。通过硼酸酯键和表面拓扑结构的协同作用，实现了涂层和钛基体之间的强粘性。水凝胶涂层还通过氢键和硼酸盐键实现了植入物和组织之间的体内粘附。此外，基于硼酸盐键的ROS反应特性，该植入物可以通过调节巨噬细胞的极化，释放Tβ4来应对骨愈合的免疫反应，从而减少植入物界面周围的纤维化形成，促进骨缺陷的血管化和骨整合。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2022.121683

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 摘 要：

由线粒体功能障碍引起的T细胞衰竭是基于T细胞的癌症免疫治疗的主要障碍。除了T细胞衰竭，肿瘤细胞上的主要组织相容性复合体I类（MHC I）不足，导致T细胞对肿瘤细胞的识别效率低下，影响了疗效。到目前为止，调节T细胞衰竭和MHC I表达以促进基于T细胞的癌症免疫治疗的治疗平台还没有实现。该研究设计了一种可注射的水凝胶，可以同时调节T细胞的耗竭和MHC I的表达，以加强癌症免疫治疗。利用氧化海藻酸钠修饰的肿瘤细胞膜囊（O-TMV）作为凝胶剂，在肿瘤部位原位构建水凝胶，其中阿西替尼被封装在O-TMV的脂质双分子层中，而4-1BB抗体和原蛋白转化酶亚tilisin/kexin 9型抑制剂PF-06446846纳米粒子存在于水凝胶的空腔中。在O-TMV抗原引发的免疫反应后，4-1BB抗体促进的T细胞线粒体生物生成和阿西替尼降低的缺氧协同扭转了T细胞的衰竭，而PF-06446846放大的MHC I表达促进了T细胞对肿瘤细胞的识别，显示出强大的免疫治疗效果。这种重新规划T细胞衰竭和提高T细胞效力的策略为基于T细胞的癌症免疫治疗提供了新的概念。

原文链接： https://doi.org/10.1002/smll.202202663

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 摘 要：

通过一氧化氮（NO）与活性氧（ROS）反应产生的活性氮（RNS）比ROS更具杀伤力，因此RNS介导的治疗在癌症治疗中具有巨大的潜力，然而它在很大程度上仍未被开发。该研究开发了一种新型的、可注射的、释放NO的水凝胶（NO-Gel），由α-（硝酸酯）乙酸修饰的两亲性共聚物组成。为了进一步将释放的NO转化为RNS，谷胱甘肽（GSH）敏感的CuCys纳米颗粒（NPs）和β-拉帕醌（Lapa）被共同加载到NO-Gel中。这种水凝胶系统能够引发温度诱导的溶胶-凝胶转变，可以在体外持续释放Lapa、CuCys NPs和NO，持续时间长达3周。拉帕的持续供应可以有效地提高癌细胞中过氧化氢（H2O2）的浓度，而细胞内的GSH可以诱导NO的快速释放和CuCys NPs的还原。随着H2O2水平的升高和高活性Cu(I)的产生，Cu(I)催化的Fenton-like反应急剧增强，导致大量羟基自由基（-OH）的产生，随后-OH、H2O2和NO之间的级联反应可以生成更多的RNS。在单次注射水凝胶系统后，ROS和RNS的级联生成以及GSH的大量消耗可以明显抑制肿瘤的生长。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202206554

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 摘 要：

在各种保持抗肿瘤免疫力的免疫抑制代谢物中，色氨酸分解物犬尿氨酸（Kyn）是一个有吸引力的阻断目标，因为它能够通过多种途径介导免疫抑制。该研究提出了一种局部化疗-免疫代谢疗法，通过注射一种超分子水凝胶，同时释放诱导免疫性肿瘤细胞死亡的多柔比星和破坏TME中Kyn介导的免疫抑制途径的ynurenin酶。这种组合能协同增强肿瘤的免疫原性并释放出抗肿瘤免疫力。在三阴性乳腺癌和黑色素瘤的小鼠模型中，单次低剂量的瘤周注射治疗性水凝胶可促进TME向更具免疫刺激性的方向转化，从而增强肿瘤抑制，延长小鼠生存期。此外，局部治疗所诱导的全身性抗肿瘤监视表现出一种潜伏效应，并防止肿瘤在切除后复发。这种局部化疗-免疫代谢治疗的多功能方法可作为增强抗肿瘤免疫力和提高癌症免疫疗法疗效的一般策略。

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-022-31579-8

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 摘 要：

肿瘤复发仍然是胶质母细胞瘤（GBM）手术切除后管理失败的主要原因。免疫疗法有可能有效地根除肿瘤并触发免疫记忆，以防止肿瘤复发，但不能改善GBM患者的预后。该研究开发了一种可注射的、可降解的活性氧治疗水凝胶（ADU-AAV-PD1@Gel），能够在局部持续释放可溶性PD-1（sPD-1）和干扰素基因（STING）刺激剂ADU-S100（ADU），并应用于GBM手术切除模型。腺相关病毒血清型9被用来稳定地表达阻断PD-1/PD-L1途径的sPD-1。同时，释放的ADU激活了STING通路，以改善肿瘤的免疫原性和对治疗的反应。这种治疗性水凝胶与放疗（RT）相结合，有效地促进了T细胞的持续浸润，恢复了T细胞的效应功能，表现出强大的抗肿瘤免疫反应，明显抑制了肿瘤的生长。此外，ADU-AV-PD1@Gel结合RT治疗还可以诱导长期免疫记忆，防止GBM复发。因此，ADU-AV-PD1@Gel为GBM切除后复发的有效放射免疫治疗提供了一种新的策略。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202205038

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 摘 要：

简要介绍了合成和天然聚合物水凝胶、纳米碳基水凝胶以及其他用于心脏组织工程的纳米颗粒材料的类型，重点介绍了导电纳米结构水凝胶。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adhm.202200526

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 摘 要：

该研究开发了一种原位双敏感水凝胶药物递送系统，其中加载了两种协同化疗药物亚硝基脲（BCNU）和替莫唑胺（TMZ）。该热敏水凝胶加载了对活性氧（ROS）敏感的聚（乳酸-乙醇）酸纳米颗粒（NPs），封装了BCNU和TMZ，也封装了自由的BCNU和TMZ。在切除90%以上的胶质母细胞瘤后，将双敏水凝胶药物输送系统注入切除腔。实验组的中位生存时间达到65天，是仅切除组的两倍，意味着这种原位给药系统有效地抑制了肿瘤复发。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2022.07.011

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 摘 要：

该研究报告了一种具有抗炎症、促血管生成以及止血能力的多重协调衍生的生物活性水凝胶（SGPA）用于伤口修复。SGPA是在海藻酸钠、金属离子（Gd3+）和双磷酸盐功能化聚柠檬酸酯的基础上，通过简单的多金属配位作用制备而成。SGPA具有良好的细胞相容性和血液相容性，并能进一步促进内皮细胞的迁移，在体内的肝脏出血模型中呈现出良好的止血能力。全层皮肤伤口模型表明，SGPA水凝胶可以通过下调炎症因子和刺激伤口周围的血管生成来有效加速伤口修复。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adhm.202200722

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 摘 要：

创伤性脑损伤（TBI）伴随着过量的活性氧（ROS），这可能导致继发性脑损伤。虽然原花青素（PC）具有强大的清除自由基的能力，并在治疗TBI方面得到了广泛的研究，但由于血脑屏障（BBB）的存在，传统的全身性药物治疗不能使药物在TBI的早期阶段到达目标区域，并会引起全身性的副作用。为了解决这一问题，该研究设计并制造了一种负载PC的具有ROS清除功能的水凝胶（GelMA-PPS/PC），通过对创伤性微环境的反应来传递药物。原位注射的GelMA-PPS/PC水凝胶有效地避开了BBB，并直接应用于脑组织表面，针对创伤区域。疏水性的聚丙烯硫醚60（PPS60）是一种ROS淬灭剂和H2O2反应物质，与GelMA共价结合，并在创伤的微环境下暴露出来。同时，PPS60的H2O2反应进一步导致水凝胶的结构降解并释放出被包裹的PC。然后，PC可以调节细胞的氧化应激反应，协同消耗ROS，发挥神经营养保护作用。

原文链接：https://doi.org/10.1021/acsami.2c04930

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 摘 要：

泪腺塞是治疗干眼症的一种有效且广泛的治疗策略。然而，几乎所有商业化的泪塞都固定在某种设计上，并伴有许多并发症，如泪塞的自发挤出、外流和肉芽肿，而且不能长期追踪。该研究开发了一种简单的原位成形水凝胶，作为追踪和可降解的泪道塞，以实现与不规则泪道的最佳匹配。在这一策略中，甲基丙烯酸酯修饰的丝纤维素（SFMA）被用作网络，而自组装的吲哚菁绿荧光示踪剂纳米粒子（FTN）被嵌入作为指示剂，利用可见光交联来开发水凝胶塞。这种SFMA/FTN水凝胶塞具有良好的生物相容性和生物降解性，可以通过近红外光进行无创监测。基于干眼症兔子的体内试验表明，SFMA/FTN水凝胶塞可以完全阻断泪道，大大改善干眼症的各种临床指标。这些结果表明，SFMA/FTN水凝胶适合作为具有长期跟踪功能的可注射和可降解的泪道塞。这项工作为开发用于治疗干眼症的可吸收塞子提供了一种新方法。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adhm.202200678

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7月份国内外生物医药领域水凝胶的进展整理到此结束。更多新潮科研资讯，欢迎持续关注创化科技服务#前沿文献专栏！

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特别鸣谢：Ruby