转化医学研究院始终对研究生培养坚持高标准、严要求理念，近年来研究生培养水平日益提高。近日，我院的薛序博士研究生、胡衍博士后和王思成博士研究生在《Bioactive Materials》（2021年影响因子14.593； 中科院Q1，TOP期刊）上发表了题为Fabrication of physical and chemical crosslinked hydrogels for bone tissue engineering的综述文章。（DOI: org/10.1016/j.bioactmat.2021.10.029）
近年来，骨组织工程已成为一个重要的研究领域。随着设计理念的不断创新，越来越多的仿生水凝胶被应用于骨修复，其中包括骨或软骨缺损，关节炎和骨周围韧带损伤等。
该文以不同交联机制作为切入点，从物理和化学两大交联机制阐述了水凝胶的设计及在骨组织工程中的应用。物理交联机制包括热响应及离子响应；而化学交联机制有小分子交联，光交联和酶交联等。在温敏性水凝胶中，一些具有温度响应的聚合物（如：PNIPAAm、Soluplus等）通过共价键接枝到聚合物主链；在温度到达临界点时，这些改性高分子链之间相互收缩而形成致密的水凝胶网络结构。温敏性水凝胶能填充不规则的骨缺损处并迅速成胶，因此有望通过微创手术来加速骨修复。此外，作为维持机体平衡中不可或缺的要素之一，矿物离子（如钙、铜、锌和镁）能与大分子链中的特殊官能团通过离子配位键进行结合，形成功能化的水凝胶从而加速骨再生。由小分子交联剂如京尼平，多巴胺，咖啡酸和单宁酸等小分子触发的水凝胶拥有很多优点，如选择性，快速成胶能力及可控的力学性质等。光交联水凝胶是在光引发剂的催化和特定波长紫外光照射条件下，改性聚合物链之间进行快速的交联反应而形成水凝胶网络结构。
该文归纳总结了水凝胶制备的物理及化学方法，为设计以临床为导向的水凝胶材料提供了建设性意见。
图一：不同交联机制的水凝胶在骨组织工程中的运用
转化医学研究院始薛序博士研究生、胡衍博士后和王思成博士研究生为论文共同第一作者，海军军医大学苏佳灿教授、陈晓博士后和上海大学姜莹莹讲师为共同通讯作者。该工作获得了国家自然科学基金、国家重点攻关计划、上海市启明星计划等项目的资助。
全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2452199X21004928
