网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

哈尔滨医科大学张婷综述:智能水凝胶赋能组织修复:材料设计、新兴应用、修复机制与未来挑战

0
分享至

导读——

组织修复与再生是临床医学的核心难题,智能水凝胶凭借高含水量、优异生物相容性、可降解性与刺激响应特性,成为组织工程领域的研究热点。

主要内容

近日,哈尔滨医科大学团队在BIO Integration发表了题为“Smart Hydrogels Empowering Tissue Repair: Material Design, Emerging Applications, Repair Mechanisms, and Future Challenges”的综述,全面梳理智能水凝胶的分类、交联策略、理化与生物学特性,系统阐述其在皮肤、骨/软骨、神经、内脏四大组织修复场景的应用与机制,并明确现存瓶颈与未来方向,为智能水凝胶的临床转化提供了权威参考。


研究亮点

  • 临床组织修复需求推动智能水凝胶成为前沿研究方向。

  • 智能水凝胶按刺激响应分类,独特的理化性质使其动态适配修复微环境。

  • 多机制协同,在皮肤、骨软骨、神经、内脏修复中展现高效修复能力。

  • 系统梳理研究进展,为突破瓶颈、指导临床应用提供支撑。

核心内容

一、智能水凝胶材料设计

  1. 按来源:天然水凝胶(胶原、透明质酸、壳聚糖、明胶等),生物相容性优、可降解;合成水凝胶(PEG、PVA、PAM等),力学与稳定性强。

  2. 按交联方式:物理交联(氢键、静电作用等,可逆);化学交联(共价键,结构更稳定、力学可控)。

  3. 按刺激响应:温度响应、pH响应、光响应、磁响应,实现环境自适应与药物控释。


二、多组织修复应用与核心机制

1.皮肤组织修复

覆盖烧伤、慢性糖尿病创面、急性损伤、无瘢痕修复。核心机制:抗菌、抗氧化、抗炎、免疫调控、促血管生成,抑制纤维化,实现快速愈合与无瘢痕修复。

2.骨/软骨组织修复

用于不规则骨缺损、糖尿病骨缺损、骨质疏松、骨关节炎、骨肉瘤术后修复。核心机制:成骨诱导、骨传导、促血管再生、抗炎与免疫调控,解决力学不足与降解再生不匹配问题。

3.神经组织修复

应用于中枢神经损伤、神经退行性疾病、外周神经损伤。核心机制:抑制胶质瘢痕、抗炎、提供神经再生微环境、递送神经营养因子,促进轴突再生与功能恢复。

4.内脏组织修复

聚焦肝脏、肾脏、心脏等器官修复。核心机制:快速止血、抗菌、调控病理微环境、抗氧化、抗铁死亡、促进器官结构与功能重建。


三、现存关键瓶颈

1.降解-再生速率不匹配:降解与组织愈合不同步,影响支架功能与修复稳定性。

2.力学性能不足:天然水凝胶强度偏低,难以满足承重/摩擦组织需求。

3.功能单一:传统水凝胶多为载体,难以同时满足黏附、控释、抗炎、促再生等复合需求。

4.规模化制备困难:工艺复杂、批次差异大、成本高,阻碍临床量产。

5.设计效率低:依赖试错实验,缺乏数据驱动的高效筛选体系。


四、未来方向

1.材料改性与多功能整合,优化降解与力学适配性。
2.AI辅助材料设计,提升筛选与开发效率。
3.医工交叉融合,推进个性化、临床可转化体系。
4.建立标准化质控、低温灭菌、低成本规模化生产体系。

总结

智能水凝胶以优异的仿生特性与刺激响应能力,在多组织修复中展现巨大潜力。本综述为其从基础研究走向临床应用提供系统框架,未来通过多学科协同与技术创新,有望成为组织再生与精准医疗的核心载体。

作者简介:

张婷 博士

张婷,哈尔滨医科大学药学院讲师,优秀人才 B 计划入选者,药学博士后。兼任多家学术期刊青年编委与审稿人。主持省部级等各级科研项目 7 项,参与国家自然科学基金面上项目3项。以第一作者或通讯作者(含共同)发表 SCI 论文 15 篇(累计发表 35 篇),单篇最高影响因子 20.3,申请发明专利 7 项。主要从事新型生物材料构建及慢性病诊疗应用研究。

引用方式:

Gong YM, Sun BW, Xiao XY et al. Smart Hydrogels Empowering Tissue Repair: Material Design, Emerging Applications,Repair Mechanisms, and Future Challenges. BIO Integration. 2026. Vol. 7(1);1-26. DOI: 10.15212/bioi-2026-0004

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
3-0!中超豪门13轮不败 送对手联赛10连败+提前3轮降入中甲

3-0!中超豪门13轮不败 送对手联赛10连败+提前3轮降入中甲

狍子歪解体坛
2026-10-09 21:35:55
最新!湖南永州女干部事件持续发酵,保证书内容炸裂,多个细节被扒,果然有问题

最新!湖南永州女干部事件持续发酵,保证书内容炸裂,多个细节被扒,果然有问题

子非鱼人
2026-10-09 22:43:11
尊界刹车踏板供应商指向凯众股份?公司回应:江淮是客户但体量很小,具体供应车型等细节保密

尊界刹车踏板供应商指向凯众股份?公司回应:江淮是客户但体量很小,具体供应车型等细节保密

蓝鲸新闻
2026-10-09 16:07:12
不可思议!网传华中某高校强制6名女学生机场无偿接待留学生,辅导员上门讲集体荣誉,学生据理力争改写旧惯例

不可思议!网传华中某高校强制6名女学生机场无偿接待留学生,辅导员上门讲集体荣誉,学生据理力争改写旧惯例

火山詩话
2026-10-09 07:23:16
湖南永州女局长事件:被爆婚内出轨,至少与9名男子有不正当关系。

湖南永州女局长事件:被爆婚内出轨,至少与9名男子有不正当关系。

贴小君
2026-10-09 17:43:12
尊界刹车踏板三连断:聊天记录曝出,供应商给的是3000N,设计做了让步

尊界刹车踏板三连断:聊天记录曝出,供应商给的是3000N,设计做了让步

互联网大观
2026-10-09 19:29:12
节后上班第一天,三个省级党委领导班子有调整

节后上班第一天,三个省级党委领导班子有调整

上观新闻
2026-10-09 14:07:21
有些话,比踩断刹车还让人无语!

有些话,比踩断刹车还让人无语!

走读新生
2026-10-10 01:14:10
湖南永州女商务局长被举报婚内出轨至少8人,本人回应:没有出轨,准备报警

湖南永州女商务局长被举报婚内出轨至少8人,本人回应:没有出轨,准备报警

塔子山评说
2026-10-08 09:15:10
上海双加时险胜辽宁:拉塞尔首秀18+7+9 张镇麟17分麦基18分

上海双加时险胜辽宁:拉塞尔首秀18+7+9 张镇麟17分麦基18分

醉卧浮生
2026-10-09 17:06:10
特朗普称与普京达成协议:俄罗斯将向美国及全球市场供应大量柴油

特朗普称与普京达成协议:俄罗斯将向美国及全球市场供应大量柴油

财联社
2026-10-10 04:18:03
“秦主任”是谁? 5000元腰带怎么会让“秦主任”爆火?

“秦主任”是谁? 5000元腰带怎么会让“秦主任”爆火?

四海神君
2026-10-09 13:00:10
美国将直播对哈桑的公开枪决——这是二战以来首次公开行刑队处决

美国将直播对哈桑的公开枪决——这是二战以来首次公开行刑队处决

老王说正义
2026-10-09 08:38:50
懂车帝如此“踩踏”尊界,可怕之处在哪里

懂车帝如此“踩踏”尊界,可怕之处在哪里

人格志
2026-10-09 13:22:33
全球禁赛:姆巴佩离开皇家马德里面临的严重后果

全球禁赛:姆巴佩离开皇家马德里面临的严重后果

本泽体育
2026-10-10 05:01:49
68岁朱玲玲看演唱会被老公牵手三个儿子护着,66岁梁安琪独自到场

68岁朱玲玲看演唱会被老公牵手三个儿子护着,66岁梁安琪独自到场

喜欢历史的阿繁
2026-10-10 07:49:09
刘亦菲现身上海机场!穿瑜伽裤显腿粗屁股塌,三角区挤肉好尴尬

刘亦菲现身上海机场!穿瑜伽裤显腿粗屁股塌,三角区挤肉好尴尬

白面书誏
2026-10-09 17:22:21
亚运总结大会:12名运动员坐第一排!林诗栋国乒代表 仅1人0金牌

亚运总结大会:12名运动员坐第一排!林诗栋国乒代表 仅1人0金牌

念洲
2026-10-10 06:44:15
加拿大、丹麦、德国、法国、意大利、日本、荷兰、英国,发表联合声明

加拿大、丹麦、德国、法国、意大利、日本、荷兰、英国,发表联合声明

政知新媒体
2026-10-10 07:51:17
回顾:“吊瓶班”学生无一人考上一本!网友:表演式努力骗人骗己

回顾:“吊瓶班”学生无一人考上一本!网友:表演式努力骗人骗己

蝴蝶花雨话教育
2026-10-09 00:05:15
2026-10-10 09:40:49
高分子材料科学 incentive-icons
高分子材料科学
学习《高分子材料科学》进展
2860文章数 6502关注度
往期回顾 全部

科技要闻

上世纪成熟的踏板,为何今天还会断裂?

头条要闻

男子称吃出胶圈索赔1000元 商场发现异样:一天吃4顿

头条要闻

男子称吃出胶圈索赔1000元 商场发现异样:一天吃4顿

体育要闻

与C罗硬碰硬,一个72岁老人的倔强

娱乐要闻

胡歌现身游本昌遗体告别仪式

财经要闻

蹭尊界流量?岚图汽车在“玩火”

汽车要闻

2027款深蓝L06及追风版上市 限时权益价11.49万元起

态度原创

亲子
房产
手机
教育
公开课

亲子要闻

山西一孕妇在医院开保胎药,取药时却拿到可导致流产的缩宫素,医院回应:工作人员给错药,已被停职检查

房产要闻

475万人,猛增13.1%!国庆海南,又爆了?

手机要闻

苹果Home应用新特性:iPhone靠近门铃,灵动岛直接显示画面

教育要闻

“Petty”不是“小”!这个被科比表情包带火的英语俚语,戳中了14亿人“记仇”的DNA

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版