专题集锦凝胶及支架微载体

1.投影式光固化3D打印用于定制功能性微凝胶

简介：四川大学苟马玲教授团队通过使用投影式光固化3D打印工艺制造出了具有定制形状和尺寸的微凝胶结构。该微凝胶结构因其包裹有纳米颗粒的药物，从而具有持续药物释放的功能。同样地，研究人员通过使用该技术制造出包裹细胞的微凝胶结构，并最终验证了其中所包裹的细胞具有生存和增殖能力。相关论文“3DPrintingEnabledCustomizationofFunctionalMicrogels”发表于杂志ACSAppliedMaterialsInterfaces上。

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.颗粒水凝胶支架刺激免疫反应，促进伤口愈合再生

简介：加州大学洛杉矶分校的TatianaSegura和PhilipScumpia团队提出了一种通过转变交联多肽的手性来减缓微孔颗粒水凝胶支架（MAP）降解和提高组织生长再生能力的策略。将交联剂从L-氨基酸转变成D-氨基酸后，MAP水凝胶（D-MAP）展现出了更加缓慢的体外酶降解行为，而体内降解现象则相反。进一步研究表明，D-MAP在体内能够引发针对D-多肽的抗原特异性免疫，提高了组织抗张能力和皮肤再生能力。相关论文“Activatinganadaptiveimmuneresponsefromahydrogelscaffoldimpartsregenerativewoundhealing”发表于杂志NatureMaterials上。

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3.载干细胞可注射缓释微球修复椎间盘退变

简介：医院骨科的陈临炜主任、刘安医师联合EFL团队利用EFL研究多年的载细胞微球技术制造了负载GDF5因子的GelMA可注射凝胶微球缓释系统，评估了该系统搭载脂肪间充质干细胞对退变椎间盘的修复作用。相关论文“GDF5-GelMAinjectablemicrospheresladenwithadipose-derivedstemcellsfordiscdegenerationrepair”发表于杂志Biofabrication上。

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4.HAMA+GelMA复合凝胶微球三维共培养肿瘤模型用于药物筛选

简介：葡萄牙的阿威罗大学化学系Jo?oF.Mano团队以超疏水改性表面制备了3D凝胶微球细胞模型，利用双键改性的透明质酸（HAMA）和明胶（GelMA）复合构建了微凝胶生物反应器。该3D凝胶微球细胞模型有望应用于药物渗透作用于细胞模型的机制研究中，且所制备的凝胶微球模型可转移至96或孔板中，为实现药物的高通量筛选提供可能。相关论文“In-airproductionof3Dco-culturetumorspheroidhydrogelsforexpediteddrugscreening”发表于杂志ActaBiomaterialia上。

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5.微凝胶/凝胶微球用于细胞培养和组织微环境构建

简介：科罗拉多大学博尔德分校的AlexanderS.Caldwell教授团队介绍了微凝胶作为单独的生物材料单元和组装支架结构单元的设计策略，通过物理及化学性质的改变设计不同性能的微凝胶，探讨了微凝胶作为封装细胞和组装支架结构单元的应用，并对微凝胶在体内作为一种新型的细胞传递系统作出展望。相关论文“DesigningMicrogelsforCellCultureandControlledAssemblyofTissueMicroenvironments”发表于杂志AdvancedFunctionalMaterials上。

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6.可注射颗粒水凝胶治疗心肌梗死

简介：加州大学的RandallLee教授团队研发了一种新型的药物释放微孔颗粒，通过微流体制造技术将疏水性载药纳米颗粒封装到微凝胶中。然后将两种疏水药物加载到微孔支架中，生成微孔支架可以用于大鼠模型MI治疗。相关论文“InjectableDrug-ReleasingMicroporousAnnealedParticleScaffoldsforTreatingMyocardialInfarction”发表于杂志AdvancedFunctionalMaterialss上。

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7.海藻酸钠基负载细胞的粘附水凝胶用于颅骨再生

简介：加利福尼亚大学Weintraub重建生物技术中心AlirezaMoshaverinia团队利用双键和多巴胺改性的海藻酸钠基粘附性水凝胶构建了负载和递送间充质干细胞的凝胶平台。该凝胶能够实现光诱导的化学交联、填充复杂骨缺损创面及良好的界面粘附作用。体内外的骨重整模型表明该凝胶能够有效促进啮齿类动物颅面组织工程的修复，有望成为新一代骨再生材料。相关论文“Anengineeredcell-ladenadhesivehydrogelpromotescraniofacialbonetissueregenerationinrats”发表于杂志Sciencetranslationalmedicine上。

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8.细胞微团培养策略-液体弹珠生物反应器

简介：香港中文大学的张立教授和兰州大学的郭志光教授团队设计了一种基于离心力和重力，实现液体弹珠微型生物反应器的快速制备、合并和分裂的装置。该装置可在体外进行细胞微团培养、药物添加以及使用自动化更换液体弹珠中的培养基。相关论文“On-DemandCoalescenceandSplittingofLiquidMarblesandTheirBioapplications”发表于杂志AdvancedScience上。

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9.声流体驱动法提升细胞在支架中的密度

简介：斯坦福医学院的UtkanDemirci团队提出一种声辅助驱动的细胞封装策略。这种方法可以在湿润支架中装载入细胞悬液。由富勒烯（C60）启发，作者设计了巴基球结构来封装细胞。声驱动的流体压强可以增加细胞在微米尺度巴基球结构中的填充率。最后通过封装神经元，作者在体外构建出了一个神经轴突网络。相关论文“InjectableandConductiveGranularHydrogelsfor3DPrintingandElectroactiveTissueSupport”发表于杂志AdvancedScience上。

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10.微流体制备混合微凝胶-长效给药平台的构建

简介：上海交通大学医学院上海市瑞金创伤骨科研究所WenguoCui团队设计了一种高效的传递平台，采用一步法新型微流体技术，通过将脂质体与光交联的凝胶基质结合，在紫外光下快速形成单分散的凝胶/脂质体（GelMA

Lipo）微凝胶。作为一种新型的关节内给药方案，可以在减少注射次数的同时保持KGN的疗效，且无全身副作用，为OA的治疗提供了一种有效的策略。相关论文“InjectableGranularHydrogelswithMultifunctionalPropertiesforBiomedicalApplications”发表于杂志AdvancedMaterials上。

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11.微流控3D细胞微球培养

简介：中国科学院纳米科学卓越中心Linglin教授团队提出了一个集成的微流控设备来完成整个过程，包括载有细胞的微球的产生及在线提取和动态培养。该方法扩展了液滴制备系统的非侵入性和非抑制能力，提供稳定的微环境，从而减少了细胞内氧化应激损伤和线粒体的积累。与常规制备方法相比，在整合平台上构建的肿瘤-内皮共培养模型显示出高水平的血管生成蛋白表达。相关论文“Multi-functionalRegulationof3DCell-ladenMicrospheresCultureonanIntegratedMicrofluidicDevice”发表于杂志AnalyticalChemistry上。

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1.载药丝素蛋白微球水凝胶用于治疗心肌梗塞

简介：医院张燕霞教授团队提出通过海藻酸盐水凝胶包覆载有生长因子IGF-1的丝素蛋白微球的方案：（1）通过生长因子IGF-1可以介导心脏细胞的代谢，凋亡，自噬，衰老和生长并且促进心脏功能恢复；（）通过海藻酸盐与钙离子结合，降低坏死心肌细胞释放的钙离子浓度，从而改善心肌梗死区域的微环境并促进血管生成；（3）通过丝素蛋白作为IGF-1的载体，并包覆有水凝胶形成的载药微球解决了IGF-1半衰期短和身循环中心肌摄取低的问题，使得IGF-1可以持续缓慢释放。该方案制备的复合水凝胶可用在心脏组织工程中心肌梗塞的治疗并促进心肌修复和组织重建。相关论文“SustainedreleaseofbioactiveIGF-1fromasilkfibroinmicrosphere-basedinjectablealginatehydrogelforthetreatmentofmyocardialinfarction”发表于杂志JournalofMaterialsChemistryB上。

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13.载免疫细胞微球实现肿瘤原位治疗

简介：医院王书崎教授课题医院赵远锦教授课题组、香港理工大学赵昕教授课题组合作，采用微流控电喷技术制备出大量稳定、均一的水凝胶微球，将具有持续性分泌细胞毒效应因子和直接杀伤肿瘤能力的NK-9MI细胞包裹至海藻酸钙水凝胶微球内，并将其用于原位注射治疗肿瘤。制备的水凝胶微球可以在体内潜在地保护封装的NK-9MI细胞，减小肿瘤微环境的抑制和宿主免疫系统的排斥作用。这些特性使包裹NK细胞的多孔微球能够满足当前的临床需求，并为免疫疗法开辟了一个新领域。相关论文“NK-Cell-EncapsulatedPorousMicrospheresviaMicrofluidicElectrosprayforTumorImmunotherapy”发表于杂志ACSAppliedMaterialsInterfaces上。

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14.生物3D打印载细胞微球治疗外周血管疾病初探

简介：医院项美香教授课题组和贺永教授课题组合作，通过生物3D打印功能化的载细胞微球，将稳定过表达释放促血管新生细胞因子VEGF-A的HEK93T细胞包裹至直径00-微米的微球内，并将其用于在体下肢缺血治疗。相关论文“Cell-modifiedbioprintedmicrospheresforvascularregeneration”发表于杂志MaterialsScienceandEngineering:C上。

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15.声学可控降解的多孔微球

简介：南洋理工大学JamesJ.Kwan团队结合了乳化法和冷冻干燥法并加以改造，制造出具有声敏特性的均匀多腔室聚乳酸-乙醇酸-乙醇酸微颗粒。在微粒中添加罗丹明B和DAPI作为载药追踪剂，使用高强度聚焦超声可以控制药剂的释放速率。相关论文“Remotetargetedimplantationofsound-sensitivebiodegradablemulti-cavitymicroparticleswithfocusedultrasound”发表于杂志ScientificReports上。

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16.生物3D打印带纤维微球：三维共培养新思路

简介：EFL团队（浙江大学贺永教授团队）提出了一种3D细胞共培养新思路——负载纤维的水凝胶微球。该技术应用同轴生物打印和电喷墨技术，并利用多组分流体流动时的“悬绳效应”，实现了带复杂纤维结构的微球制造，并将其应用于三维共培养。相关论文“3DBiofabricationofMicro?ber-LadenMinispheroids:AFacile3DCellCo-CulturingSystem”发表于杂志BiomaterialsScience上。

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17.用于骨缺损修复的BMSCs封装GelMA微球制备

简介：哈佛大学DavidWeitz教授团队与苏州大学崔文国教授团队联合提出简便有效的采用光交联微流控方法制备微球的方法，它为骨髓基质干细胞提供了良好的微环境，以实现可注射成骨组织构建。相关论文“InjectableStemCell-LadenPhotocrosslinkableMicrospheresFabricatedUsingMicro?uidicsforRapidGenerationofOsteogenicTissueConstructs”发表于杂志ADVANCEDFUNCTIONALMATERIALS上。

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“药学前沿”

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