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负载细胞外囊泡水凝胶的构建策略2026-07-16 08:46:00

因紫外照射、某些化学交联剂可能对EVs生物学活性造成不利影响,所以在实施过程中需优化交联参数,选择生物相容性良好的交联方式,以最大程度保持EVs的功能完整性。该策略也通常被称为“呼吸法”,先将水凝胶前体材料在适宜条件下诱导形成三维网络结构,再进行脱水处理,以使水凝胶孔隙中的水分排出,然后将脱水后的水凝胶浸入含有EVs的溶液中。在水凝胶重新吸水膨胀的过程中,EVs随溶液进入凝胶内部孔隙,从而实现EVs负载。该方法的优势在于操作简便,避免交联过程对EVs活性的潜在影响。

Han等开发了一种用于伤口愈合的水凝胶,他们先通过紫外光激发交联合成水凝胶基质,然后将骨膜细胞来源的EVs溶液直接滴加至水凝胶表面,实现EVs物理吸附和缓慢释放,加速全皮层缺损创面模型的愈合。该策略的有效性主要取决于水凝胶的孔隙结构与表面物理化学性质。良好的孔隙连通性是确保EVs在凝胶内部有效传输与均匀分布的前提。若孔隙连通性不佳,即便孔径很大,EVs也难以有效进入水凝胶内部。同时,表面电荷作为另一个核心因素,使EVs与凝胶骨架之间通过静电相互作用,可以通过设计与EVs表面电荷相反的水凝胶网络,增强水凝胶对EVs的吸附能力,这不仅能提高EVs的负载效率,也是防止EVs早期突释、实现EVs长效缓释的核心机制。
 
原位构建是指将EVs与可交联的水凝胶前体溶液混合,施加特定触发条件后,在应用部位发生从溶液到凝胶的转变,将EVs原位封装于三维凝胶网络的技术。Zhou等利用Pluronic F-127的温敏特性,将人脂肪MSCs外泌体负载于温敏凝胶中,延长外泌体滞留时间,减少给药频率。该策略的核心优势在于,能使水凝胶完美贴合不规则的组织创面,实现EVs在病灶部位的长效和可控释放。智能响应型水凝胶能够感知伤口区域特有的微环境信号或外界施加的物理刺激,并发生溶胀、收缩或降解等结构变化,精准调控EVs释放,进一步放大EVs的修复效能,为复杂伤口的治疗提供新思路。
 
出自《携载细胞外囊泡水凝胶在伤口愈合中的构建策略与应用前景》作者杨艳伟,王上,霍利月。