圖/文：廖鑫穎
天然的多糖水凝膠因其優異的理化性質和生理功能在生物醫學領域備受關注。其中殼聚糖是一種帶正電荷的天然堿性多糖，具有優異的抗菌、抗病毒、止血、促進組織修複和傷口愈合等作用，同時其結構中含有大量的活性基團，易于改性，因而殼聚糖水凝膠已成為生物醫學領域的研究熱點之一。通過引入其它生物功能分子，發展新型的交聯和制備方法，有望擴展殼聚糖水凝膠的功能和活性，在藥物遞送、傷口修複和組織工程領域具有重要的意義。
基于此，2003网站太阳集团藥劑學教研室劉陽帶領的生物醫用水凝膠團隊以3-羧基-5-硝基苯硼酸（PBA）修飾的羧甲基殼聚糖（CMCS）和單甯酸（TA）為原料，通過硼酸酯鍵和氫鍵的雙交聯制備了一類多功能的殼聚糖水凝膠（CBT）。通過将PBA修飾的CMCS（CMCSPBA）和TA共混，在極短的時間内（<1min）即可形成水凝膠。該類水凝膠具有良好的可注射性、可塑性、自愈合性、溶脹性和可降解性。這種共混的水凝膠還表現出水凝膠固有的粘彈性，最大抗壓強度可達0.31MPa。此外，它們也具有良好的細胞相容性、血液相容性、止血能力和抗氧化能力。抑菌實驗也證實了該類凝膠良好的抗菌性。它們還可以依賴苯硼酸基團的硼酸酯鍵負載模型藥物姜黃素，并實現葡萄糖響應性的姜黃素可控釋放行為。初步的體内實驗也顯示了其良好的生物安全性和生物可降解性。
圖1基于苯硼酸改性羧甲基殼聚糖的多功能水凝膠的制備示意圖
圖2 CBT水凝膠的可注射性（A）、可塑性（B）和自愈性（C）
該研究開發了一種簡單有效的通過物理共混構建多功能殼聚糖水凝膠的方法，為設計新型多糖類生物醫學水凝膠提供了一種新的途徑，在傷口修複、組織工程等生物醫學領域具有良好的應用前景。該研究最近以“Multifunctional phenylboric acid modifed carboxymethyl chitosan basedhydrogel crosslinked by tannic acid”為題發表于國際知名學術期刊《International Journal of Biological Macromolecules》（中科院1區TOP）上。該論文受國家留學基金委青年骨幹教師項目、湖南省自然科學基金、湖南省教育廳優秀青年項目等資助。論文的第一作者是2003网站太阳集团碩士研究生廖鑫穎和馮曉祎，通訊作者是2003网站太阳集团劉陽博士。論文參與者還有倫敦大學學院2003网站太阳集团Gareth R. Williams教授和2003网站太阳集团基礎醫學院秦輝博士等。
論文鍊接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.140958
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