1月份新出的生物医药水凝胶相关论文不完全统计有 320 篇。影响因子大于10分的 30篇。本期主要内容包括：基于电化学水凝胶的传感器转换研究进展;血管化多肽水凝胶调节巨噬细胞极化促进伤口愈合;骨粘附各向异性坚韧水凝胶模拟肌腱附着点;用于皮肤药物输送的从未漂白油棕生物质浆中开发纤维素水凝胶；用于治疗脑部病变的一种ECM模拟、可注射、粘弹性水凝胶；用于加速糖尿病感染伤口愈合的具有活性氧清除和光热抗菌活性的多功能水凝胶；基于水凝胶的可穿戴式表皮传感器，具有热兼容性和长期稳定性，适用于智能比色多信号监测；水凝胶氧库通过满足代谢需求来增加神经干细胞移植的功能整合；用于光热/化学动力学协同抗菌和促进伤口愈合的可注射组织粘合剂水凝胶；氧化羧甲基纤维素钠与明胶负载羧甲基棉织物的复合水凝胶止血与感染创面治疗；多功能水凝胶调节免疫微环境，提高异体脊髓组织存活，用于完全脊髓损伤修复；光可编程纳米复合水凝胶促进状态切换伤口愈合和消除细菌感染等。内容非常丰富，不容错过。

1.Advanced Healthcare Materials:

基于电化学水凝胶的传感器转换研究进展

Advances in the Translation of Electrochemical Hydrogel-Based Sensors (2023.1.12)

摘要:用于生物和化学传感应用的新型生物材料在诊断界获得了相当大的吸引力，使用生物相容性和低细胞毒性材料的趋势不断上升。基于水凝胶的电化学传感器因其可溶胀、纳米/微孔和水性 3D 结构而成为有前途的候选者，这些结构能够固定催化酶、电活性物质、全细胞和复杂的组织模型，同时在可穿戴和植入式应用中保持可调机械性能。随着这些新型生物材料在高度可控的制造和可加工性方面的进展，基于生物纳米复合水凝胶的电化学传感的可能性为生物相容性、“智能”和敏感的健康监测点设备的发展带来了范式转变。本文简要回顾了用于体外、原位和体内生物标志物检测的电化学水凝胶的最新进展，以分别证明它们在理想条件、复杂细胞环境和活体动物模型中的适用性。介绍了基于导电和非导电聚合物的传感器，重点介绍了纳米/微结构电极，这些电极在生物相容性基质中提供了增强的灵敏度和选择性。还展望了为实现真正连续的实时传感平台而应解决的当前挑战。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adhm.202201501

2.Advanced Healthcare Materials:

刺激响应型自降解DNA水凝胶：设计、合成与应用（Reiview）

Stimuli-Responsive Self-degradable DNA Hydrogel: Design, Synthesis and Applications (2023.1.28)

摘要:DNA水凝胶在生物医学和生物分析应用中发挥着越来越重要的作用。由于具有高可编程性、多功能性和生物相容性，它们通常被用作体外和体内负载药物、细胞或其他生物活性货物的有效载体。然而，DNA水凝胶的稳定性阻止了它们的需求快速释放货物，以及时达到充分的治疗效果。对于生物分析，信号的产生有时需要在检测目标分子时快速降解DNA水凝胶。为了满足这些要求，设计了刺激响应DNA水凝胶。通过响应不同的刺激，自降解DNA水凝胶可以从凝胶切换到溶液，用于定量生物分析和精确货物交付。本文综述了近年来开发的创新刺激响应型自降解DNA水凝胶设计方法，并展示了其在生物分析和生物医学领域的应用。还讨论了挑战和前景。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adhm.202203031

3.Advanced Materials:

超薄水凝胶薄膜面向透气皮肤集成电子产品

Ultrathin Hydrogel Films toward Breathable Skin-Integrated Electronics (2023.1)

摘要:在个性化诊断、治疗和人机界面方面提供革命性功能的皮肤电子设备需要皮肤和电子设备之间的无缝集成。一个常见的问题仍然是是否可以引入理想的接口，将薄膜电子器件与柔软的皮肤直接桥接起来，使皮肤自由呼吸，皮肤集成的电子元件稳定运行。在这里，据报道，一种最薄的水凝胶符合皮肤上的字形线条和细微的细节，而不会形成气隙，通过简单的冷层压方法生产。水凝胶具有高水蒸气渗透性，允许几乎不受阻碍的经表皮水分流失和皮肤下方的自由呼吸。证明了水凝胶界面的柔性（光）电子器件不会引起皮肤刺激或加速器件性能下降。长期适用性记录超过一周。超薄水凝胶界面结合了极高的机械顺应性、高渗透性和生物相容性，促进了皮肤集成电子产品的普遍适用性。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202206793

4.Acta Biomaterialia:

血管化多肽水凝胶调节巨噬细胞极化促进伤口愈合

Vascularized polypeptide hydrogel modulates macrophage polarization for wound healing (2023.1.1)

摘要:伤口修复涉及一个复杂的过程，包括血管生成、免疫调节和胶原蛋白沉积。然而，血管再生性能弱和缺乏触发免疫调节功能的生化线索目前限制了生物材料在皮肤再生和组织工程中的应用。本文制备了一种由丝素蛋白（SF）和血管内皮生长因子模拟肽KLTWQELYQLKYKGI组成的新型生物活性多肽水凝胶（QK-SF），用于同时促进血管化和巨噬细胞极化进行组织再生。结果表明，该QK-SF水凝胶可以通过简单的工艺制备，并且通过活/死染和CCK-8测定对培养的人脐静脉内皮细胞（HUVECs）表现出良好的凝胶稳定性和低细胞毒性。重要的是，这种QK-SF水凝胶触发了从M1到M2的巨噬细胞极化，例如在RAW264.7细胞中M2标志物的表达增强和M1标志物的表达降低。此外，QK-SF水凝胶显示出诱导内皮生长，迁移和血管生成的高能力，这通过HUVEC中血管生成相关基因的表达增加得到证明。与体外发现一致，体内数据显示，在免疫组织化学测定中，QK-SF水凝胶促进了小鼠皮肤伤口模型中的M2极化，角质形成细胞分化和胶原沉积。此外，这种QK-SF水凝胶可以减少炎症，诱导血管生成并促进伤口愈合，例如小鼠皮肤伤口模型中血管形成增加和伤口面积减少。总之，这些结果表明，生物活性QK-SF水凝胶在促进血管生成和免疫调节组织再生方面具有双重功能作用。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.actbio.2022.11.002

5.Advanced Materials:

骨粘附各向异性坚韧水凝胶模拟肌腱附着点

Bone-Adhesive Anisotropic Tough Hydrogel Mimicking Tendon Enthesis (2023.1)

摘要:肌腱由柔软的胶原蛋白组成，但由于其分层各向异性结构和独特的肌腱-骨骼整合（附着点），它很坚固并牢固地粘附在骨骼上。尽管生物材料最近取得了进展，但水凝胶同时提供肌腱般的高机械性能和对骨模拟附着点的强粘附仍然具有挑战性。这里显示了一种强韧、坚硬和粘附性的三网络（TN）各向异性水凝胶，它模仿了骨粘附肌腱。坚韧的粘合剂TN水凝胶是通过结合含咪唑的聚天冬酰胺（为骨表面提供多个氢键）和耗能的海藻酸盐-聚丙烯酰胺双网络而开发的。为了模拟肌腱的各向异性结构和高机械性能，骨粘附的TN水凝胶被线性拉伸，随后通过二次交联固定。所得水凝胶具有高拉伸模量和强度，同时保持高骨粘附性，而无需对骨表面进行化学修饰。此外，还实现了具有强骨粘附性的骨-韧带-骨骼结构，让人联想到天然韧带。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202206207

6.International Journal of Biological Macromolecules:

从未漂白油棕生物质浆开发纤维素水凝胶，用于皮肤药物输送

Cellulose hydrogel development from unbleached oil palm biomass pulps for dermal drug delivery(2023.1)

摘要:水凝胶是药物递送到皮肤的有吸引力的剂型。目前的纤维素水凝胶开发通常集中在容易获得的漂白木质纤维素上。考虑到漂白试剂对环境的有害影响，提出了未漂白的非木质生物质作为替代品。本文旨在从油棕空果串中提取的天然纤维素中开发水凝胶，用于皮肤药物递送，重点是评估碱溶剂组合物对水凝胶形成的影响。未漂白的溶解浆在交联前溶解在含有氢氧化钠（NaOH）（6-8%w/v）和尿素（4-6%w/v）的碱溶剂中。水凝胶中加载布洛芬用于皮肤渗透研究。形成的浅褐色水凝胶在美学上是可接受的，可生物降解，具有低细胞毒性。NaOH含量比尿素具有主导作用，其中多孔水凝胶结构中较薄且可变形的交联网络壁与高NaOH含量相关。在7%w/v NaOH和4%w/v尿素下观察到协同效应（纤维素溶解度：94%;溶胀率：~2800%），毒性低。大多数水凝胶显示>80%的布洛芬渗透到皮肤中，并且随着水凝胶的膨胀率而增加。未漂白的纤维素浆在水凝胶制造方面具有出色的潜力，在皮肤药物递送方面具有出色的物理机械性能。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2022.10.138

7.Advanced Healthcare Materials:

一种ECM模拟、可注射、粘弹性水凝胶，用于治疗脑部病变

An ECM-Mimicking, Injectable, Viscoelastic Hydrogel for Treatment of Brain Lesions (2023.1)

摘要:脑损伤可由创伤性脑损伤、感染和开颅术引起。尽管可注射水凝胶有望促进病变愈合和周围组织的健康，但使细胞向内生长和恢复神经组织仍然具有挑战性。据推测，这些挑战部分是由于水凝胶和脑实质之间的成分，硬度和粘弹性不匹配引起的，并且通过开发和评估一种自修复水凝胶来测试这一假设，该水凝胶不仅模拟成分，而且模仿天然脑实质的硬度和粘弹性。水凝胶通过苯硼酸接枝透明质酸（HA-PBA）和多巴胺接枝明胶（凝胶多巴）之间的动态硼酸酯键交联。这种HA-PBA / Gel-Dopa水凝胶可以以剪切稀化的方式注射到病变腔中，具有快速止血，高组织粘附性和有效的自我修复。在脑损伤的体内小鼠模型中，发现多功能可注射水凝胶支持神经细胞浸润，减少星形胶质细胞增生和神经胶质瘢痕，减少病变。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adhm.202201594

8.Journal of Colloid and Interface Science:

一种ECM模拟、可注射、粘弹性水凝胶，用于治疗脑部病变

Self-healing hydrogel with multiple adhesion as sensors for winter sports (2023.1)

摘要:水凝胶在可穿戴设备领域被广泛用作传感器。然而，水凝胶很少被设计用于承受冬季恶劣的户外环境，包括极低的温度，紫外线（UV）辐射和可变湿度。此外，物理损伤对水凝胶来说也是一个挑战。本研究采用一锅法制备了具有粘附性的自修复水凝胶作为冬季运动的传感器。聚乙烯醇用作水凝胶基质，为水凝胶提供优选的自愈性能和对猪皮、金属、玻璃和塑料等各种表面的粘附性。氯化锂用于聚乙烯醇的链缠，形成具有优异离子电导率（24.29 S m）的水凝胶−1室温下，13.45 S m−1在-18°C以下）检测人体运动和温度变化。与乙二醇一起，氯化锂还提供了成功的保水能力和抗冻性。水凝胶在室温和-18°C下储存30 d后保持稳定。引入木质素磺酸钠以提高水凝胶的机械性能和抗紫外线（UV）性能，形成厚度为0.5 mm的近100%紫外线屏蔽。这些优势为水凝胶在冬季运动的柔性可穿戴设备中的应用提供了巨大的潜力。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jcis.2022.08.167

9.Acta Biomaterialia:

具有活性氧清除和光热抗菌活性的多功能水凝胶加速糖尿病感染伤口愈合

Multifunctional hydrogel with reactive oxygen species scavenging and photothermal antibacterial activity accelerates infected diabetic wound healing (2023.1)

摘要:由于过度炎症、持续性高血糖和过期活性氧（ROS）产生和血管缺陷引起的生物膜感染的病理微环境，糖尿病伤口的管理长期以来一直是一个临床挑战。本文开发了一种基于氧化葡聚糖（Odex）、没食子酸接枝明胶（GAG）和三价铁离子的具有ROS清除和光热抗菌活性的多功能水凝胶，名为OGF，用于治疗糖尿病小鼠感染伤口。该水凝胶由Odex中的醛基和GAG中的氨基之间形成的动态席夫碱键以及GAG中铁离子与多酚基团或羧基之间形成的金属配位键双交联，使所得OGF水凝胶具有良好的可注射性，自修复性和粘附性。由于铁离子/多酚螯合物的高效光热效应，该水凝胶在近红外光辐射下在3.5 min内迅速完全杀死金黄色葡萄球菌和大肠杆菌。此外，该组合的水凝胶具有良好的抗氧化、止血和生物相容性。它还通过消除感染、减轻氧化应激和炎症以及促进血管生成，在 18 天内显着加速了糖尿病小鼠金黄色葡萄球菌感染伤口的完全再上皮化。因此，所提出的多功能水凝胶在糖尿病伤口的临床管理中具有很大的转化潜力。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.actbio.2022.11.023

10.Acta Biomaterialia:

基于水凝胶的可穿戴式表皮传感器，具有热兼容性和长期稳定性，适用于智能比色多信号监测

Wearable Hydrogel-Based Epidermal Sensor with Thermal Compatibility and Long Term Stability for Smart Colorimetric Multi-Signals Monitoring (2023.1)

摘要:基于水凝胶的可穿戴表皮传感器（HWESs）在健康监测中引起了广泛的关注，特别是考虑到其比色读数能力。然而，由于水的存在，HWES 在极端温度下工作并具有长期稳定性仍然具有挑战性。本文开发了一种具有高透明度（超过90%透射率）、高拉伸性（高达1500%）和对各种基材具有理想粘附性的防冻和防干燥水凝胶，具有热兼容性和长期稳定性的智能比色多信号监测的可穿戴透明表皮传感器。水凝胶由聚丙烯酸、聚丙烯酰胺和单宁酸包覆的纤维素纳米晶体在甘油/水二元溶剂中组成。当甘油容易与水形成强氢键时，水凝胶表现出出色的热相容性。此外，水凝胶在长期储存（45天）或零下温度（-20°C）后仍保持出色的附着力，拉伸性和透明度。对于智能比色多信号监测，独立式智能比色 HWES 用于同时监测 pH、T 和光，人工智能策略可以实时读取和存储比色信号。综上所述，所开发的可穿戴透明表皮传感器在长期健康监测中具有监测具有可见读数的多信号的巨大潜力。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adhm.202201730

11.Nature Communications:

水凝胶氧库通过满足代谢需求来增加神经干细胞移植的功能整合

Hydrogel oxygen reservoirs increase functional integration of neural stem cell grafts by meeting metabolic demands (2023.1.28)

摘要:可注射的仿生水凝胶作为细胞传递载体在再生医学中具有很大的应用潜力。然而，由于缺乏建立的血管网络，它们可能遭受与缺氧有关的问题，包括细胞存活、分化和功能整合不良。在这里，我们设计了一种混合肌红蛋白:肽水凝胶，它可以同时将干细胞和氧气输送到大脑，以支持植入，直到血管化自然发生。我们发现，这种混合水凝胶可以调节祖细胞移植物内的细胞命运规格，导致神经元分化显著增加。我们发现，在水凝胶中加入肌红蛋白会导致移植细胞在宿主组织中产生更广泛的神经支配，这对于确保功能突触连接的神经元替代策略至关重要。这种方法可能导致更大的功能整合干细胞来源的移植物治疗神经损伤和影响中枢和周围神经系统的疾病。

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-023-36133-8

12.ACS Applied Materials & Interfaces:

用于光热/化学动力学协同抗菌和促进伤口愈合的可注射组织粘合剂水凝胶

Injectable Tissue-Adhesive Hydrogel for Photothermal/Chemodynamic Synergistic Antibacterial and Wound Healing Promotion (2023.1.18)

摘要:目前迫切需要开发具有良好注射性、良好黏附性、抗菌性和促进创面愈合性能的水凝胶敷料。本研究以掺杂Ag的mo2cc多金属氧酸盐(AgPOM)纳米颗粒、尿素、明胶和茶多酚(TPs)为基础，设计了具有良好组织粘附性的多功能可注射水凝胶，用于抗菌和加速伤口愈合。尿素注射到组织中后，在浓度梯度下扩散，TPs和明胶链重新结合，引发原位形成具有优异粘附性的水凝胶。固定在水凝胶中的AgPOM不仅能与感染部位的过氧化氢反应生成单线态氧杀死细菌，还能在1060 nm激光照射下将近红外光转化为热，实现杀菌。体外研究显示该水凝胶对耐药金黄色葡萄球菌具有较高的杀菌能力，并通过光热/化学动力协同治疗对感染伤口具有显著的治疗效果，加速伤口愈合。因此，以AgPOM为抗菌剂的可注射水凝胶可作为一种新型的耐药细菌感染创面治疗剂，促进创面愈合。

原文链接：https://doi.org/10.1021/acsami.2c19566

13.International Journal of Biological Macromolecules:

氧化羧甲基纤维素钠与明胶负载羧甲基棉织物的复合水凝胶止血与感染创面治疗

Composite hydrogel based oxidated sodium carboxymethyl cellulose and gelatin loaded carboxymethylated cotton fabric for hemostasis and infected wound treatment (2023.1.1)

摘要:纤维基创面敷料难以维持伤口愈合所需的湿润环境，而部分水凝胶基创面敷料的止血性能和透气性不理想。本研究首次提出了一种棋盘图案创面敷料策略:1)制备具有止血性能的基底布;2)在基底布一侧打印多功能水凝胶形成棋盘图案;3)将基底布另一侧修饰成疏水。这样，复合敷料既保持了水凝胶的优点，又继承了基材织物良好的力学性能、止血性能和透气性。在这里，棉织物被羧甲基化为MCF。采用羧甲基纤维素钠氧化后，引入醛基与明胶中的氨基形成席夫碱，并引入多巴胺和银纳米颗粒，使水凝胶具有抗氧化和抑菌活性。将多功能水凝胶打印在MCF的一侧，随后石蜡的沉积使该敷料的另一侧变得疏水。该敷料在止血和创面愈合方面具有良好的性能，在创面治疗领域具有广阔的应用前景。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2022.10.224

14.Acta Biomaterialia:

多功能水凝胶调节免疫微环境，提高异体脊髓组织存活，用于完全脊髓损伤修复

Composite hydrogel based oxidated sodium carboxymethyl cellulose and gelatin loaded carboxymethylated cotton fabric for hemostasis and infected wound treatment (2023.1.1)

摘要:同种异体成人脊髓组织(aSCTs)移植替代损伤脊髓是一种很有前途的完全脊髓损伤(SCI)修复策略。然而，除了同种异体移植物免疫排斥外，损伤相关分子模式(DAMP)介导的炎症微环境极大地损害了移植物的生存和功能。在本研究中，我们旨在调节aSCT植入后的免疫微环境，开发了一种阳离子聚合物和抗炎细胞因子修饰的功能性混合明胶-透明质酸水凝胶(F-G/H)，可以在aSCT两端糊化，将移植物粘合在缺损处，实现完美匹配。F-G/H水凝胶具有清除DAMP、持续释放抗炎细胞因子和减少淋巴细胞积累的能力，从而调节免疫反应，增强asct的生存和功能。当水凝胶联合全身免疫抑制药物治疗时，asct和F-G/H移植后SCI大鼠的运动功能明显改善。这种基于生物材料的免疫调节策略可能为脊髓移植替代治疗脊髓损伤提供了可能。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.actbio.2022.11.015

15.Advanced Healthcare Materials:

光可编程纳米复合水凝胶促进状态切换伤口愈合和消除细菌感染

Light-Programmable Nanocomposite Hydrogel for State-Switchable Wound Healing Promotion and Bacterial Infection Elimination (2023.1)

摘要:开发一种理想的伤口敷料，不仅能加速伤口愈合，还能消除潜在的细菌感染，这仍然是一项艰难的平衡工作。本工作报道了一种负载BiOCl/聚吡咯(BOC/PPy)纳米片的光可编程海藻酸钠纳米复合水凝胶的设计，用于远程状态切换的伤口愈合促进和细菌感染消除。由于扩大了光吸收范围，优化了电子传输接口，促进了光生电荷分离和BOC/PPy纳米片的转移，该纳米复合水凝胶具有可编程的光电或光热转换。在白光照射状态下，纳米复合水凝胶诱导人脐静脉内皮细胞迁移和血管生成，并加速小鼠皮肤的体内愈合效率。在近红外光照射状态下，纳米复合水凝胶在体外表现出优异的抗菌能力，对金黄色葡萄球菌感染的皮肤伤口体内抗菌率达到99.1%。这种光可编程纳米复合水凝胶提供了生物状态切换的按需解决方案，以平衡伤口愈合和消除细菌感染。

原文链接： https://doi.org/10.1002/adhm.202201565