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綜述:自修復水凝膠在生物醫學工程中的制備與應用現狀及未來發展
《European Polymer Journal》:Current status and future developments in preparation and application of self-healing hydrogels for biomedical engineering
【字體: 大 中 小 】 時間:2025年05月22日 來源:European Polymer Journal 5.8
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。ň庉嬐扑])本綜述系統梳理了自修復水凝膠(Self-healing hydrogel)在慢性傷口治療中的突破性進展,重點解析其三維網絡結構、動態鍵合機制(動態共價鍵/非共價鍵)及多功能集成(抗菌、抗炎、促血管生成),為開發生物相容性(Biocompatibility)與機械穩定性兼備的新型敷料提供理論支撐。
Abstract
自修復水凝膠作為一種新型生物材料,憑借獨特的三維網絡結構可吸收大量傷口組織液,其優異的生物相容性(Biocompatibility)和生物降解性(Biodegradability)使其成為理想傷口敷料。無需外界干預的自修復能力不僅延長材料壽命,更凸顯其醫學應用潛力。本文聚焦自修復水凝膠的結構設計、分類體系、性能優化及醫療應用的最新研究進展。
Introduction
皮膚損傷引發的慢性傷口(如糖尿病足潰瘍)因復雜發病機制和高感染風險,傳統敷料(棉紗等)存在干燥、粘附性差等缺陷。自修復水凝膠通過多孔結構維持傷口濕潤環境,其負載功能分子(如Phellinus igniarius多糖)可實現抗菌、清除活性氧(ROS scavenging)等協同治療。Wang團隊開發的多功能水凝膠更兼具促血管生成(Pro-angiogenic)特性,Fu團隊則實現2800%拉伸率和0.3秒超快自修復(Electric healing)。
The classification of self-healing hydrogels
按原料來源分為三類:
Preparation of self-healing hydrogel
關鍵制備策略包括:
Properties of self-healing hydrogels
核心性能指標:
Application
在糖尿病傷口治療中,負載胰島素(Insulin)的水凝膠可緩釋藥物并促進上皮再生;作為神經導管材料時,導電水凝膠(含聚苯胺/PANI)能傳遞電信號加速軸突生長。
Summary and prospect
未來需突破材料長期穩定性與大規模生產的矛盾,探索4D打。4D printing)等智能制備技術。通過機器學習(Machine learning)優化動態鍵組合,有望實現按需定制的"下一代智能敷料"。
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