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  生物醫(yī)用材料是21世紀(jì)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要方向之一，是現(xiàn)代臨床醫(yī)學(xué)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。可注射溫度感應(yīng)智能生物材料體系給傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)帶來革新，具備微創(chuàng)植入、智能給藥等優(yōu)勢；臨床使用便捷、治療更有效，經(jīng)濟(jì)和社會效益顯著。在863計劃“再生醫(yī)學(xué)前沿技術(shù)與應(yīng)用研究”重點項目的支持下，我國科學(xué)家對引導(dǎo)組織再生的新型體溫響應(yīng)智能水凝膠進(jìn)行了系列研究，并取得重要進(jìn)展。

  蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院楊惠林教授領(lǐng)銜下的研究團(tuán)隊采用可體內(nèi)植入的聚乳酸（PLA）和聚乙二醇（PEG），設(shè)計并構(gòu)建具有體溫響應(yīng)的可注射生物材料系統(tǒng)，聚外消旋丙交酯-聚乙二醇-聚外消旋丙交酯（PDLLA-PEG-PDLLA）水凝膠(圖1)。

圖1. PDLLA-PEG-PDLLA 水凝膠合成結(jié)構(gòu)示意圖

  圍繞引導(dǎo)組織再生的新型體溫響應(yīng)PLA/PEG嵌段的水凝膠復(fù)合體系研究，通過調(diào)整反應(yīng)投料量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間和純化方式，研究人員對合成工藝進(jìn)行了優(yōu)化，確定了穩(wěn)定的PDLLA-PEG-PDLLA聚合物合成工藝和水凝膠制備工藝。PDLLA-PEG-PDLLA聚合物水溶液在 室溫25℃為可流動的溶膠狀態(tài)，在體溫附近（32-36℃）則迅速轉(zhuǎn)變?yōu)闊o色透明的凝膠狀態(tài)(圖2)。

圖2. PDLLA-PEG-PDLLA 水凝膠在體溫附近(32-36℃)發(fā)生溶膠-凝膠相轉(zhuǎn)變示意圖

  體溫響應(yīng)的PDLLA-PEG-PDLLA水凝膠同時具備流變性、降解可控性及良好的生物相容性。體內(nèi)實驗發(fā)現(xiàn)：PDLLA-PEG-PDLLA水凝膠能夠有效預(yù)防術(shù)后組織粘連、促進(jìn)創(chuàng)面組織修復(fù)。以PDLLA-PEG-PDLLA水凝膠作為微納米載體，設(shè)計優(yōu)化負(fù)載活性因子且智能緩釋的引導(dǎo)組織再生型水凝膠復(fù)合體系，包括：載骨形成蛋白-2（BMP-2）的PDLLA-PEG-PDLLA 微納米膠囊和復(fù)合富血小板血漿（PRP）的PDLLA-PEG-PDLLA 水凝膠，前者通過智能緩釋BMP-2促進(jìn)成骨作用，后者通過促進(jìn)傷口血管新生、血管成熟有效修復(fù)全層皮膚缺損。另外他們還開發(fā)出基于 PDLLA-PEG-PDLLA水凝膠應(yīng)用于骨修復(fù)的高分子可降解聚氨酯材料，該材料可以通過不同拉伸方式構(gòu)建表面微納米結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)成骨細(xì)胞行為調(diào)控。

  目前PDLLA-PEG-PDLLA 水凝膠產(chǎn)品通過了四川醫(yī)療器械生物材料和制品檢驗中心產(chǎn)品安全性評估，已委托上海景峰制藥股份有限公司建立具備年產(chǎn) 20-50 萬支水凝膠能力的中試生產(chǎn)線，完成了水凝膠復(fù)合體系產(chǎn)業(yè)化質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定，進(jìn)行三批中試樣品的生產(chǎn)，并通過臨床試驗前研究。

  引導(dǎo)組織再生的新型體溫響應(yīng)智能水凝膠復(fù)合體系具備廣闊的應(yīng)用前景，使用方法簡單，可適用于注射、開腹手術(shù)和腹腔鏡手術(shù)，適用于血液和組織液滲出的創(chuàng)面。一是促進(jìn)術(shù)后組織修復(fù)，新型水凝膠將物理阻隔防粘連和促進(jìn)創(chuàng)面愈合作用相結(jié)合，有效預(yù)防術(shù)后組織粘連并促進(jìn)手術(shù)創(chuàng)面愈合。二是引導(dǎo)骨組織再生修復(fù)，新型水凝膠復(fù)合BMP-2或通過擴(kuò)鏈反應(yīng)調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞作用，促骨組織修復(fù)。三是復(fù)合化療藥物抑制腫瘤生長，以新型水凝膠為載體可以復(fù)合化療藥物，提高藥物在腫瘤部位的濃度并延長作用時間，可有效抑制腫瘤生長。

  該研究由蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院楊惠林教授領(lǐng)銜的課題組完成，課題組包括四川大學(xué)錢志勇教授團(tuán)隊、中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院潘浩波研究員團(tuán)隊、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)院林進(jìn)教授團(tuán)隊、上海市第六人民醫(yī)院何耀華教授團(tuán)隊及上海景峰制藥股份有限公司等。