Small Methods: 生物可降解热凝胶高分子的研究进展综述

生物医学领域中,生物材料的进步是解决复杂医学问题的基石。随着生物材料越来越复杂,它们对外界刺激的响应也越来越灵敏。多种新型的智能生物材料顺势而生。智能生物材料会对环境pH、温度、光等变化进行响应,在外界刺激下会产生一些可以观察到的性质的变化。这些变化包括形状、溶解度、表面特性和自组装或溶胶-凝胶转变能力的改变。热凝胶是一种对体温范围内的温度变化作出响应的材料。热敏性是热凝胶材料的一个独特特性。在25℃条件下,热凝胶材料是液态的,被称作溶胶;在37℃(人体温度)条件下,经溶胶-凝胶转变,形成固体凝胶。热凝胶已经被用于许多用途,包括药物传递、基因传递和组织工程支架。其中,药物先在溶胶状态下与高分子溶液混合,然后在室温下注射,进入体内后形成凝胶,从而将治疗分子包裹到凝胶中,实现药物递送。这已经成为一种微创给药的有效方式。其中,常研究的热凝胶材料是嵌段共聚物,它们为生物医药领域的发展做出了重要的贡献。

近日,来自新加坡科技研究局(A*STAR)的Xian Jun Loh教授课题组的综述文章“Biodegradable Thermogelling Polymers”总结了生物可降解热凝胶高分子的最新进展。首先,该综述以聚乳酸-聚乙二醇(PLGA-PEG)热凝胶共聚物为切入点,介绍了嵌段共聚物的结构,包括二嵌段、三嵌段、多嵌段、星形嵌段共聚物结构。接着,该综述总结了热凝胶的药物释放行为、生物可降解性、表面侵蚀、本体溶蚀、酶促降解、体内降解过程。本文指出热凝胶降解速率对于药物担载等应用十分重要。作者凝练出影响热凝胶降解速率的因素:材料的组成、胶束封装、成键类型和亲疏水链的比例。最后,作者着眼于实际应用,阐述了热凝胶高分子材料与其他给药方式相比的优势和不足,并对热凝胶高分子材料如何有效递送胰岛素、蛋白质药物和抗癌药物等进行了深入的讨论,以期为糖尿病、青光眼和癌症等疾病的治疗提供安全有效的治疗方法,并提出药物在体内的暴释机理和应对策略是未来的研究方向。

相关综述文章在线发表于Small Methods (DOI: 10.1002/smtd.201800313)。

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