穿孔红细胞实现可压缩可注射水凝胶作为治疗载体
材料科学
2023-08-23 v1
摘要
为人体内医疗用途设计的水凝胶需要以微创方式递送，且不改变其生化与机械性能，以最大化治疗效果。就此而言，用于制备此类医用凝胶的关键策略包括：配制前体溶液，在递送后通过物理或化学信号原位交联；或在递送前于亚零温度下通过冻凝胶化形成大孔水凝胶。在此，我们提出一类具有形状恢复能力的可注射复合材料。该形状恢复源于红细胞（RBCs）的物理性质：红细胞先经低渗膨胀改性，随后在聚合前整合入水凝胶支架。红细胞的低渗膨胀诱导其细胞膜上形成纳米级孔隙，从而在压缩下实现快速液体释放。所得生物复合水凝胶支架表现出高变形性与形状恢复能力。该支架在通过不同尺寸注射器针头注射及随后回缩期间可反复压缩至原体积的约 87%；此注射与回缩循环可重复多达十次，而不对支架造成任何实质性机械损伤。我们的生物复合材料体系与可注射材料制备途径，将为药物负载支架、组织工程构建体及个性化医疗平台之微创递送奠定基础，这些均可经常规针筒-注射器系统施用于人体。
引用
@article{arxiv.2308.11264,
title = {Perforated red blood cells enable compressible and injectable hydrogels as therapeutic vehicles},
author = {Oncay Yasa and Fikru M. Tiruneh and Miriam Filippi and Aiste Balciunaite and Robert K. Katzschmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.11264},
year = {2023}
}