11月份新出的生物医药水凝胶相关论文不完全统计有75篇。影响因子大于10分的35篇。本期主要内容包括：水凝胶/纳米颗粒介导的抗血管生成和免疫治疗的协同组合；酶交联壳聚糖-海藻酸水凝胶的鞣酸后处理用于生物医学应用；大孔葡聚糖水凝胶使用线圈-线圈相互作用用于控制生长因子的捕获和传输；光热水凝胶包封智能细菌捕获Bio-MOF用于感染性伤口愈合；手性水凝胶通过机械调节加速慢性伤口的再上皮化；具有抗凋亡、抗炎和促血管生成特性的心肌梗死反应性注射水凝胶用于再生梗死心脏；一种通过双交联产生的用于药物输送和骨修复的自愈合、磁性和可注射的生物聚合物水凝胶；大脑微环境响应和促血管生成的细胞外囊泡水凝胶，促进Ⅱ型糖尿病小鼠中风后的神经行为恢复；负载硫酸亚铁的水凝胶通过促进小鼠角膜炎模型中铁死亡样细菌细胞死亡来治愈金黄色葡萄球菌感染；具有内在抗菌和光热活性的伪催化水凝胶，用于局部治疗皮下脓肿和乳腺肿瘤；使用半穿透聚合物网络生物粘合剂进行无缝移植，用于眼表重建；载药和非均质的木源水凝胶骨膜具有超强的抗菌、抗炎和成骨活性；基于层状双氧化物复合水凝胶的多功能级联生物反应器协同肿瘤化学动力学/饥饿/光热治疗；脂肽脂质体载水凝胶用于黑色素瘤分期经皮化疗；脂肽脂质体载水凝胶用于黑色素瘤分期经皮化疗

1.

题目：水凝胶/纳米颗粒介导的抗血管生成和免疫治疗的协同组合

摘要：血管异常与肿瘤免疫抑制微环境直接相关，是免疫治疗的重要障碍。抗血管生成治疗与免疫治疗相结合，使免疫重编程与血管正常化相辅相成，提高免疫治疗的有效性。本研究采用水凝胶/纳米系统介导的抗血管生成联合免疫治疗策略，通过阿帕替尼、CD47抗体(aCD47)和CpG的控释来调节肿瘤微环境。水凝胶与纳米颗粒的结合维持了药物活性，并实现了药物的长期缓释，以获得最大的协同功效。阿帕替尼促进肿瘤血管正常化，增强aCD47免疫治疗的疗效。免疫佐剂CpG的加入进一步增强了抗原呈递，激活了巨噬细胞的抗肿瘤活性，增强了抗血管生成联合免疫治疗的疗效。联合治疗后主要效应免疫细胞CD4⁺T、CD8⁺ T、NK、活性DC细胞明显增多，而各种免疫抑制细胞比例明显降低，特别是MDSCs和M2极化巨噬细胞。基于有效的全身免疫反应，水凝胶/纳米颗粒介导的抗血管生成和免疫治疗的组合增强了对原发肿瘤的协同作用，防止肿瘤转移。生物材料介导的抗血管生成联合免疫治疗策略是一种有前景的免疫治疗策略。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.actbio.2022.09.060

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题目：酶交联壳聚糖-海藻酸水凝胶的鞣酸后处理用于生物医学应用

摘要：酶介导的交联水凝胶作为生物医学应用的软材料，备受关注。本文研究了鞣酸后处理对基于壳聚糖和海藻酸盐的酶交联水凝胶的粘附性和物理化学性能的影响。水凝胶在不同pH值（3、5.5、7.4和9）和浓度（1、10、20、30TA wt%）下浸泡在TA溶液中。将TA浓度提高到30TAwt%，pH值（高达7.4）增加了TA负载和TA释放。由于TA分子、壳聚糖和海藻酸盐链之间形成的氢键，TA后处理降低了水凝胶的膨胀率和降解率，从而提高了交联密度。TA增强水凝胶含有30%TA（Gel-TA 30）表现出显著的高粘性强度（高达18千帕）、储存模量（40千帕）、抗氧化活性（>96%）、抗菌活性以及3 T3-L1成纤维细胞的增殖和活力。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2022.119844

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题目：大孔葡聚糖水凝胶使用线圈-线圈相互作用用于控制生长因子的捕获和传输

摘要：大孔水凝胶在生物医学领域具有广泛的应用前景。然而，由于其大孔径允许在大孔网络中不受限制的扩散，单靠大孔水凝胶不能有效地以可控的方式捕获和释放生物分子。因此，需要具有生物功能的亲和性凝胶，以持续和可控的方式有效地负载和释放生物分子。为此，在这里报道了使用E/K螺旋-线圈亲和对从高度互联的大孔葡聚糖水凝胶中控制捕获和传递生长因子。通过将Kcoil肽偶联到葡聚糖骨架上，实现了Ecoil的表皮和血管内皮生长因子的受控释放。为了精确调整凝胶的行为，提出了四个控制参数:(i)大孔尺寸，(ii) Kcoil接枝密度，(iii) Ecoil价和(iv) E/K亲和力。证明了Kcoil接枝可以使大孔葡聚糖凝胶捕获的被动生长因子增加20倍。此外，该凝胶可以在一周内释放高达20%的生长因子，同时保持活性。综合以上，该课题提出了一个多功能高度可控的平台，用于生长因子的可控递送。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.actbio.2022.09.020

4

题目：光热水凝胶包封智能细菌捕获Bio-MOF用于感染性伤口愈合

摘要：慢性伤口的特点是长期炎症和持续感染，这使其难以愈合。因此，研制了一种既能预防创面感染，又能通过有利的微环境促进创面愈合的多功能创面敷料。本研究制备了以万古霉素为载体、季铵盐壳聚糖为包覆剂的姜黄素基金属-有机骨架(QCSMOF-Van)。将甲基丙烯酸酐改性明胶和甲基丙烯酸酐改性氧化海藻酸钠与QCSMOF-Van通过自由基聚合和席夫碱反应，方便地合成了多功能复合水凝胶。值得注意的是，QCSMOF-Van可以通过QCS表面的正电荷捕获细菌。在此过程中，由于广谱抗菌药物Zn²⁺与万古霉素的协同作用，很好地抑制了细菌的代谢，实现了对细菌的高效捕获和快速杀灭。QCSMOF-Van水凝胶能精确调节巨噬细胞M1/M2表型的平衡，从而促进神经和血管的再生，促进慢性伤口的快速愈合。这种先进的组织再生级联管理策略凸显了多功能复合水凝胶在慢性伤口敷料中的潜力。

原文链接：https://doi.org/10.1021/acsnano.2c09593

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题目：手性水凝胶通过机械调节加速慢性伤口的再上皮化

摘要：慢性伤口，如糖尿病足溃疡(DFU)，是一个严重的临床问题。由于缺乏快速再生上皮的仿生结构环境，传统的创面敷料难以达到理想的治疗效果。根据皮肤中天然存在的手性结构的启发，开发了一种新的氨基酸基手性水凝胶敷料，由左旋或右旋螺旋纤维由L/D-苯丙氨酸衍生物自组装而成。与左旋手性水凝胶(LH)相比，右旋手性水凝胶(DH)表现出了增强细胞粘附、增殖和迁移的能力，并以无药模式强烈促进糖尿病创面愈合和再上皮化。有趣的是，右旋手性水凝胶可以通过整合素和YAP介导的方式，积极增加I型胶原的吸附，促进角质形成细胞的增殖和迁移。本研究不仅提供了一种利用右旋手性水凝胶敷料治疗慢性创面的新策略，而且揭示了右旋手性结构促进角质形成细胞增殖的分子机制。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adhm.202201032

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题目：具有抗凋亡、抗炎和促血管生成特性的心肌梗死反应性注射水凝胶用于再生梗死心脏

摘要：目前针对心肌梗死的药物治疗、医疗器械植入、器官移植等治疗方法存在侵袭性高、供体器官数量少、易形成血栓、免疫排斥、治疗效果差等诸多不足。因此，迫切需要开发修复梗死心脏的新方法。智能响应性可注射水凝胶已成为生物医学工程，特别在心脏再生方面。本研究中，合成了一种可注射的水凝胶，该凝胶可响应MI部位的炎症微环境，以可控的方式提供药物姜黄素(Cur)和量身定制的重组人源型胶原III(rhCol III)用于心肌修复。Cur具有良好的抗氧化和抗炎性能，可有效降低心肌梗死后ROS水平和细胞凋亡，抑制炎症反应，量身定制的rhCol III促进细胞增殖、迁移和血管生成。治疗性水凝胶通过提高心肌标志物α-肌动蛋白和CX 43的表达，使心肌梗死后心功能迅速恢复。体内外资料显示，抗凋亡、抗炎、促血管生成联合治疗策略是MI的一种良好治疗策略，具有重要的临床应用价值。此外，这项工作也显示了定制的rhCol III在促进梗死心脏修复和再生方面的巨大应用潜力。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2022.121849

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题目：一种通过双交联产生的用于药物输送和骨修复的自愈合、磁性和可注射的生物聚合物水凝胶

摘要：基于各种功能生物相容性材料的可注射水凝胶在骨修复领域取得了迅速的进展，本研究制备了一种用于骨组织工程的自愈合、可注射的多糖基水凝胶。以羧甲基壳聚糖(CMCS)和钙预交联氧化结冷胶(OGG)为原料，经席夫碱交联制备水凝胶。同时，采用乳液交联法制备了磁性羟基磷灰石/明胶微球。将抗菌药物盐酸四环素(TH)和磺胺嘧啶银(AgSD)嵌入MHGMs中。为了提高水凝胶的力学和生物学性能，将羟基磷灰石(HAp)与药物包埋的MHGMs复合制备了复合水凝胶。对复合水凝胶的物理、化学、力学和流变性能进行了表征，并进行了体外抗菌试验和生物相容性试验。结果表明，6% (w/v) HAp和10 mg/mL MHGMs的复合水凝胶具有良好的磁性反应性、自愈合性和注射性。与纯水凝胶相比，复合水凝胶的凝胶化时间缩短了38.8% (196 ~ 120秒)，溶胀率降低了65.6%(39.4 ~ 13.6)，降解后质量残留增加了51.9%(79.5 ~ 120.8%)，最大压缩应力增加了143.7% (53.6 ~ 130.6 KPa)。此外，该复合水凝胶对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均表现出良好的耐药性能和抗菌作用。CCK-8实验表明复合水凝胶保持了较高的细胞活力(>87%)和3天后细胞快速增殖，表明这种智能水凝胶有望成为药物输送和骨再生的替代支架。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.actbio.2022.09.036

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题目：大脑微环境响应和促血管生成的细胞外囊泡水凝胶，促进Ⅱ型糖尿病小鼠中风后的神经行为恢复

摘要：合并糖尿病的脑卒中患者神经系统预后比非糖尿病脑卒中患者更差，对非糖尿病脑卒中患者有益的治疗方法不一定对糖尿病脑卒中患者有效。虽然干细胞衍生的细胞外囊泡(EV)显示出治疗中风的潜力，但由于缺乏保留和控释到大脑中的细胞外囊泡的方法，结果仍不令人满意。本文介绍了一种葡萄糖/活性氧双响应水凝胶，该凝胶具有良好的可注射性、生物相容性和自愈能力，可作为细胞外囊泡载药载体和智能细胞外囊泡脑内缓释系统。这些EV -水凝胶是通过苯硼酸修饰的透明质酸和聚乙烯醇交联，并与神经干细胞衍生的EV融合制成的。结果表明，Ⅱ型糖尿病小鼠脑卒中后，EVs能稳定地融入水凝胶中，并能根据脑微环境控制释放。EV-水凝胶具有良好的血管生成作用，促进人脐静脉内皮细胞的迁移。此外，在缺血小鼠脑内注射EV-水凝胶可增强EV的滞留和促进持续释放，促进血管生成，并改善神经行为恢复。这些结果表明，这种微环境响应和缓释EV-水凝胶系统是一种安全、有效治疗糖尿病脑卒中的方法。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adhm.202201150

9

题目：负载硫酸亚铁的水凝胶通过促进小鼠角膜炎模型中铁死亡样细菌细胞死亡来治愈金黄色葡萄球菌感染

摘要：含氨苄西林、万古霉素或其他抗生素的水凝胶是治疗金黄色葡萄球菌引起的角膜炎最广泛使用的治疗剂之一。然而，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的出现使得基于抗生素的水凝胶更难治疗感染，这就促使了新型抗菌材料的开发。受哺乳动物铁死亡的启发，我们测定了硫酸亚铁(FeSO₄)对金黄色葡萄球菌的抗菌作用，并在小鼠角膜炎模型中评估了FeSO₄负载水凝胶的治疗潜力。结果表明，FeSO₄促进金黄色葡萄球菌铁死亡样细胞死亡，其主要特征是活性氧(ROS)的产生和脂质过氧化。RNA图谱显示，铁死亡相关基因在Fe²⁺暴露后显著上调，负责细胞壁和细胞膜生物合成的基因下调，支持铁死亡和细胞裂解的发生。我们进一步利用透明质酸(HA)和抗坏血酸盐制备了FeSO₄负载水凝胶。该FeSO₄水凝胶具有可注射、自愈合、Fe²⁺在三维凝胶结构中分布均匀、流动性适宜、保水性高、杀灭MRSA效果好、生物相容性好等特点。在一个小鼠角膜炎模型中，我们发现用FeSO₄水凝胶治疗动物可以使角膜炎迅速恢复，防止MRSA向肺的扩散，并缓解全身炎症，证明了FeSO₄水凝胶的治疗潜力。综上所述，我们的研究结果表明，FeSO₄水凝胶是目前抗生素依赖性治疗材料的一种很有前途的替代品，可用于MRSA感染的治疗。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2022.121842

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题目：具有内在抗菌和光热活性的伪催化水凝胶，用于局部治疗皮下脓肿和乳腺肿瘤

摘要：细菌和肿瘤之间的密切关系引发了许多生物活性材料的开发和设计活动，以同时应对抗肿瘤和抗菌的需求。本研究将预制淀粉-碘纳米颗粒加入低熔点琼脂糖水凝胶中，合成一种具有抗菌和光热活性的伪催化水凝胶(AM-I@Agar)，探索其作为局部治疗皮下脓肿和乳腺肿瘤的生物活性制剂。AM-I@Agar水凝胶具有H₂O₂假催化生成O₂缓解缺氧的能力。同时，AM-I@Agar水凝胶具有温度自调节特性，由于热变色特性，有利于避免光热治疗过程中的热损伤。在皮下脓肿局部注射后，AM-I@Agar水凝胶可有效清除耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，皮肤在8天内完全恢复，抗菌效果明显优于小分子抗生素青霉素。加载5-氟尿嘧啶(5-FU)后获得的AM-I/5-FU@Agar水凝胶，通过协同光热-化学效应，在正常4T1小鼠和MRSA感染的4T1小鼠模型中均显著抑制肿瘤，且治疗效率优于单独光热治疗或5-FU。这项工作为细菌相关癌症生物活性制剂的设计和开发提供了概念。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adhm.202201023

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题目：使用半穿透聚合物网络生物粘合剂进行无缝移植，用于眼表重建

摘要：结膜覆盖眼表面积最大，负责泪液平衡和清晰视力。外伤或手术后，结膜容易形成疤痕和收缩。缝合移植常伴有炎症、缝线糜烂、肉芽肿等诸多并发症。缝线需要被拆除，这意味着有二次创伤。本研究以甲基丙烯酸明胶(GelMA)和氧化透明质酸(OHA)组成的半互穿聚合物网络(sIPN)为基础，研制了用于结膜移植的生物黏附水凝胶(GMO)。最大粘连强度为157±17 kPa，爆破压力为357±29 kPa，是人眼压(IOP)的15倍。转基因生物粘合剂水凝胶显著提高了手术效率，并将胶原支架牢固地固定在兔结膜缺损上。无缝移植方法可促进无瘢痕组织的修复。综上所述，GMO生物胶粘剂可避免缝合相关并发症，改善临床疗效，是眼表重建的一种有前景的替代方法。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.actbio.2022.09.049

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题目：载药和非均质的木源水凝胶骨膜具有超强的抗菌、抗炎和成骨活性

摘要：目前人工骨膜主要关注成骨活性，但忽视了结构和机械非均质性，以及抗菌和抗炎特性的重要性。在这里，受木材非均质性结构的启发，获得了带有多孔和高度定向的纤维素纤维骨架的去质化木材（名为白木，WW），该骨架进一步填充了含有姜黄素（Cur）和植酸（PA）的聚乙烯醇（PVA）水凝胶。制备的木材衍生水凝胶复合膜不仅可以表现出明显的非均质

结构和良好的机械性能，还可以可持续地释放负载的药物，以获得长期的生物活性。有创造性地是，PA可以有效地提高Cur的生物利用度；更重要的是，Cur和PA在抗菌、抗炎和成骨活动中具有明显的协同作用。与没有药物负载的木材衍生水凝胶复合膜以及仅装有Cur或PA相比，这些装有Cur和PA的复合膜明显更有利于抑制细菌的生长和炎症反应，并促进骨髓间充质干细胞的粘附、增殖和成骨分化。这种各向异性的木源水凝胶复合膜具有抗菌、抗炎和成骨活性，预计将成为理想的人工骨膜。

原文链接：https://doi.org/10.1021/acsami.2c12147

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题目：基于层状双氧化物复合水凝胶的多功能级联生物反应器协同肿瘤化学动力学/饥饿/光热治疗

摘要：纳米药物催化肿瘤治疗领域已经取得了很大的进展;然而，克服肿瘤微环境(TME)的局限性以达到预期的治疗效果仍是一个主要挑战。在本研究中，结合纳米酶CoMnFe层状双氧化物(CoMnFe-LDO)和天然酶葡萄糖氧化酶(GOX)的纳米复合水凝胶(GH@LDO)平台重塑了TME，以增强肿瘤催化治疗。CoMnFe-LDO是一种纳米酶，可将内源性H₂O₂转化为活性氧(ROS)和O₂，实现化学动力学治疗(CDT)，缓解缺氧微环境。同时，GOX可以催化葡萄糖和O₂转化为葡萄糖酸和H₂O₂，不仅可以抑制肿瘤细胞ATP的产生，实现饥饿治疗(饥饿疗法，ST)，还可以降低TME的pH值，提供额外的H₂O₂，增强CDT效应。这种设计精良的CoMnFe-LDO具有较高的光热转化效率GH@LDO(66.63%)，可促进ROS的生成，增强CDT效应，实现近红外光照射下的光热治疗(PTT)。GH@LDO水凝胶进行级联反应，克服了TME的限制，在体内外均取得了令人满意的CDT/ST/PTT协同效果。这项工作为使用纳米药物重构TME以实现精确的肿瘤级联催化治疗提供了一种新策略。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.actbio.2022.09.024

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题目：脂肽脂质体载水凝胶用于黑色素瘤分期经皮化疗

摘要：肿瘤组织经皮给药可能是一种减少毒副作用和提高患者对黑色素瘤依从性的有效治疗方法。在此，我们报道了一种用于黑色素瘤化疗的多级透皮给药系统。在该体系中，将树突脂肽(DLP)修饰的多级靶向脂质体(Mtlip)加入到水凝胶基质中，实现局部和持续的药物释放;Mtlip的超变形能力可以穿过密集的角质层到达黑色素瘤所在的表皮;模拟病毒的Mtlip通过高通透性增强肿瘤组织中的负载;带正电荷的Mtlip可以提高细胞的吸收效率，选择性地积累到线粒体中增加毒性。在体外和体内系统评价了这种多级靶向脂质体负载水凝胶治疗黑色素瘤的疗效。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2022.09.014

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