摘要：壳聚糖水凝胶具有良好的生物相容性和生物降解性能,被广泛的应用于生物医学领域。壳聚糖水凝胶通常是壳聚糖溶液通过凝胶化过程形成交联结构。具有复杂结构的壳聚糖水凝胶不能通过传统方式制备,进而限制了它在生物医学中的应用。3D打印技术是一种先进的制造技术,可以通过设计模型和调整打印参数制备具有个性化的水凝胶支架和具有高度复杂几何结构的水凝胶,这种水凝胶可以负载细胞和药物,以加速组织再生。壳聚糖水凝胶与3D打印结合在生物医学领域具有广阔的前景。综述了3D打印壳聚糖水凝胶的最新研究进展,根据交联策略的不同,从物理交联壳聚糖水凝胶和化学交联壳聚糖水凝胶两个方向分析了壳聚糖水凝胶的形成机理,讨论了常用的3D打印技术原理,包括喷墨式3D打印、挤出式3D打印以及光固化3D打印(立体光固化成型和投影式光固化成型),介绍了3D打印壳聚糖水凝胶在皮肤伤口愈合、骨组织工程、神经组织工程和药物递送系统中的应用,并对3D打印壳聚糖水凝胶在生物医学中的应用进行展望。

摘要：动态亚胺键(又称席夫碱键)具有pH响应性、可逆性和生物活性等,因此,亚胺键交联构筑的水凝胶可能被赋予许多新的功能。壳聚糖是自然界中唯一的碱性多糖,分子链上丰富的氨基为醛-亚胺-壳聚糖(CSB)水凝胶的构筑提供了可能。近年来,CSB水凝胶的构筑和应用受到关注,其中,醛类交联分子的结构和交联点的设计成为研究热点之一。该文按照醛类交联分子的结构特点,对CSB水凝胶的构筑方法、机理以及自愈合性能、药物缓释性能、抗菌性能、荧光性能和导电性能等进行了综述。指出设计合成生物相容性好、多功能醛类交联剂及提高CSB水凝胶的力学性能、自愈合性能和刺激响应性能是CSB水凝胶的重要研究方向。

摘要：通过NaIO_(4)氧化制备不同的醛基多糖,结果表明,在同一氧化条件下制备的氧化多糖醛基含量不同。以醛基多糖和羧甲基壳聚糖(CMCS)为原料通过席夫碱反应制备了一系列多糖水凝胶。结果表明,不同醛基多糖交联的CMCS水凝胶在结构性能上具有较大的差异性,包括:孔径、吸水性和力学强度。细胞毒性测试表明,不同结构的多糖水凝胶均具有较好的细胞相容性。该研究有望依据水凝胶应用的目标性能合理地定制多糖水凝胶的制备方案,为多糖水凝胶进一步的功能改性及在伤口敷料、细胞支架等生物医学领域的应用奠定基础。

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。