作者:李东 北京市朝阳区团结湖社区卫生服务中心

热响应水凝胶是研究最广泛的一类水凝胶，它能够改变其物理和结构性质（如体积变化），以响应温度变化。热凝行为的过程是不同的热响应机制的组合， 即由于水溶液的不溶性高于其较低的临界溶液温度而导致的聚合物沉淀，胶束化和热凝聚合物的多细胞聚集由于这种机制，聚合物溶液在25℃下是液体，在生理温度下形成固体凝胶，从而形成原位水凝胶 ，并提供了注入这种系统并获得任何不规则缺陷的适当构象的可能性。

几种热响应水凝胶已被研究用于神经组织工程应用。例如，在大鼠脊髓挫伤损伤模型中，研究了其他敏感咪唑聚（有机磷腈）水凝胶诱导创伤后空洞的桥接作用，并传递药物（紫杉醇）和核苷酸等治疗药物。结果显示，成功的恢复改善，良好的协调运动等级，并保留髓鞘形成 类似地，Nisbet等人开发了一种额外的木葡聚糖复合凝胶并将其植入体内，显示轴突穿透阳性，同时降低了炎症和星形细胞率，通常在注射部位，干扰神经元生理稳态。He-LinXu和同事制备了一种由肝素-波洛沙胺和脱细胞脊髓细胞外基质组成的热敏氢凝胶，用于局部传递FGF-2。相应的功能水凝胶在斯普拉格-道利大鼠脊髓损伤模型中显示了新生细胞功能和组织形态的体内恢复。阿利达泽和同事探索有益的 过表达壳聚糖/β-甘油磷酸盐/羟基间充质纤维素复合材料中的人脂肪来源间充质干细胞的影响 用于脊髓再生的水凝胶。研究人员显著增加了细胞增殖，减少了细胞增殖与CS/β-GC/HEC水凝胶和转导的hADSCs组相比，转导的hADSCs/CS/β-GP/HEC水凝胶组在SCI部位的空腔尺寸和更好的运动功能。可注射的水凝胶也被研究用于治疗精神障碍，如抑郁症。Xu等人测试纳米凝胶作为抗抑郁药甲胆素的替代溶液的显著影响。他们合成了一种负载的钙黄素纳米凝胶，具有自组装和热反应的淫黄素，以放大淫黄素直接释放到大脑。他们的体内实验结果表明，与传统的口服注射相比，一旦装载在海藻酸盐纳米颗粒中，衣菌碱的溶解度得到了优化，并具有更高的释放速度。

其他有前途的研究也表明，结合特定的肽与热反应水凝胶诱导预期的细胞反应的可能性。Pugliese等人研究了一个例子，将具有自组装特性的Guar胶多肽结合起来，似乎主要具有结构效应，并在大鼠模型中进行了测试GG的选择是因为其高分子量增加了交联和更高的水溶性。结果显示，在小鼠脊髓内注射的水凝胶没有显示出炎症的迹象，表现出灵活的结构形态和有益的再生作用。另一个热反应多肽水凝胶的例子由约翰逊等人神经营养蛋白肽和NDNF-ELP分子，结合他们的热反应特性在37摄氏度，测试纳米颗粒自组装的能力，在体外展示能力保留神经营养蛋白分子的神经元再生。

上述研究论文强调了使用热响应水凝胶应用于中枢神经系统，在体内恢复神经元功能或靶向脑传递的变化。毫无疑问，这种水凝胶在临床上的转化性需要更多的努力，特别是关于工业角度的可扩展性和实现较低的批间可变性，改变特定酶/酶反应产物的表达水平可以作为一种生物触发器，以实现酶介导的生物材料反应，获得具有能力的刺激响应水凝胶，能够调整其物理化学特性和生物分子释放在期望的位点。这种策略已经被研究用于设计用于中枢神经系统应用的酶触发可喷射水凝胶。例如，利用基质金属蛋白酶酶的原位存在，研究了可注射的酶反应性水凝胶在胶质瘤治疗性切除手术后重新诱导局部复发.在本研究中，MMP酶响应性水凝胶成功装载替莫唑胺和o6-苄胺(o6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶抑制剂)，用于根除术后残留的TMZ耐药胶质瘤细胞。众所周知，创伤性脑损伤继发性损伤级联可触发不受控制的活性氧释放到周围的正常脑组织中，形成一个扩展的ROS池，甚至导致大量的神经元死亡。例如，Qian和同事开发了一种可注射的响应水凝胶，封装姜黄素和聚（硫化丙烯）可降低受损脑组织中的ROS水平，并促进- 识别神经元的再生和恢复在体内可显著减少了脑水肿体重下降损伤和穿透性脑损伤。