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南方医科大学侯鸿浩教授 AFM:共晶凝胶的最新进展及其新兴生物应用

南方医科大学侯鸿浩教授 AFM:共晶凝胶的最新进展及其新兴生物应用 高分子科技
2025-04-12
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导读:全面系统地总结了近年来共晶凝胶在生物医学工程领域的重要进展和最新成果...
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共晶凝胶结合深度共晶溶剂(DES)与凝胶特性,在生物医学工程领域展现出独特潜力,但相关系统综述尚显不足。本文首先介绍共晶凝胶组成,探讨DES与凝胶基质相互作用的特殊性质。随后按交联方式(物理、化学及多重交联)分类,分析各方式的优势及其应用表现。通过力学、热学、导电性及可注射性等性质的分析,揭示其多领域应用潜力。重点阐述其在药物递送、组织工程、生物传感及生物粘合剂中的作用。最后讨论共晶凝胶面临的挑战与未来方向。本文旨在深化理解,启发研究,推动其在生物医学工程领域的广泛应用。

近日,南方医科大学侯鸿浩教授课题组在《Advanced Functional Materials》上发表了题为“Eutectogels: Recent Advances and Emerging BiologicalApplications”的综述论文(1),论文第一作者为南方医科大学第五附属医院博士后胡义,通讯作者为侯鸿浩教授。这篇综述全面系统地总结了近年来共晶凝胶在生物医学工程领域的重要进展和最新成果,并对未来发展方向进行了探讨和展望。


1共晶凝胶的性质,分类,与应用前景。


共晶凝胶是一种结合深共晶溶剂(DES)与凝胶网络的新型功能材料,凭借其可调的物理化学性质(如低挥发性、高载药性)和优异的生物相容性,在生物医学领域展现出广阔前景。DES由氢键受体(如季铵盐)与供体(如羧酸)通过多重相互作用(氢键、范德华力)形成(2),与凝胶基质复合后,共晶凝胶进一步具备可注射性、刺激响应性等特性。在应用中,共晶凝胶通过药物递送(如负载难溶性药物、pH/温度响应释放)、组织工程(优化机械性能以适配皮肤、胃肠道修复)及生物传感(离子导电性用于可穿戴电极)等场景突破传统材料局限。


共晶凝胶的组成与分类


尽管共晶凝胶在生物医学工程领域的应用前景广阔,但仍面临一些挑战和局限3。当前研究中缺乏系统的标准化方法,不同研究团队在合成、制备及性能评估上缺乏统一标准。同时,虽然共晶凝胶在组织修复和药物递送中展现出效果,但缺乏长期、大规模临床试验数据支持,尤其在神经、心肌等组织方面的研究较少。此外,在生物相容性评估中,现有方法多关注短期细胞毒性,对长期植入后的免疫反应研究不足。因此,本文对共晶凝胶的组成、分类、性能及应用前景进行了全面探讨,并预测了其在生物医学工程领域可能面临的挑战与未来发展趋势,期望为共晶凝胶的开发和应用提供参考


在过去的两年里,团队致力于开发具有特殊性能的共晶凝胶材料用于生物医学工程领域,且这些共晶凝胶材料在相关应用方面展现出良好的性能。例如:课题组针对药物递送这一领域开发了多种共晶凝胶材料,包括促进甘草查尔酮AFood Chemistry, 2024, 454, 139788)和异甘草素(International Journal of Pharmaceutics, 2023, 644, 123298)的药物释放等。在组织工程领域,课题组开发了一种基于甜菜碱-柠檬酸DES的新型多功能共价聚合物共晶凝胶,并探讨了DES对共晶凝胶性质的影响机制(Chemical Engineering Journal, 2025, 509, 161269)。


3共晶凝胶未来面临的挑战及其解决策略。


原文链接:Y. Hu, W. Yang, J. Zhan, C. Pu, L. Zhong, H. Hou, Eutectogels: Recent Advances and Emerging Biological Applications. Adv. Funct. Mater. 2025, 2425778. 

https://doi.org/10.1002/adfm.202425778


相关进展

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