基于微流控光固化技术制备丝素蛋白/透明质酸复合微球水凝胶

作者：Ruyue Wang, Yunlu Chen, Chen Wu, Shujing Li, Zhenjie Liu, Feng Chen · 发表于：Zhejiang da xue xue bao. Yi xue ban = Journal of Zhejiang University. Medical sciences · 年份：2025 · DOI：10.3724/zdxbyxb-2024-0698 · 研究领域：Medicine

目的 以透明质酸和丝素蛋白为原料开发兼具强韧性和可注射性的复合微球水凝胶生物材料。 方法 对透明质酸进行双键化改性、丝素蛋白进行巯基化改性构建前驱体溶液；采用微流控技术制备尺寸均一微液滴，通过420 nm紫外光诱导巯基-烯点击聚合固化微球；将固化微球与水凝胶预聚液复合形成可注射的巯基化丝素蛋白（TSF）/甲基丙烯酰化透明质酸（HAMA）复合微球水凝胶。使用氢-1核磁共振波谱法表征TSF和HAMA的接枝率；光学显微镜观察微球水凝胶在大豆油中的粒径分布；高级拓展流变仪测定复合微球水凝胶的凝胶点；扫描电镜观察微球水凝胶的微观形貌；X射线能谱仪检测微球水凝胶的元素分布；倒置共聚焦显微镜观察复合微球水凝胶体系的可协调性；压缩测试评估复合微球水凝胶的力学性能；称重法测定复合微球水凝胶的溶胀率、降解率和保水率。钙黄绿素AM/碘化丙啶双染色法和CCK-8法评估细胞毒性、划痕实验观察细胞迁移能力。 结果 HAMA和TSF的接枝率分别为48.03%和17.99%，并制备了粒径分别为（43.3±1.2）、（78.1±3.0）和（130.8±1.9）μm的微球水凝胶。复合微球水凝胶的凝胶点时间为48~115 s，具有动态调控特性，压缩强度可达22.7 kPa，且在40%压缩应变下循环20次无破损；在模拟生理环境中呈现差异化脱溶胀行为，减小微球粒径可明显提升其在湿润环境中的稳定性，经200 h降解后，复合微球水凝胶降解率为（49.1±0.9）%，96 h保水率维持在40%~60%。复合微球水凝胶组对细胞生长不产生明显影响。 结论 TSF/HAMA复合微球水凝胶具有快速光固化特性、可调力学性能、稳定性以及良好生物安全性和生物相容性，可作为组织修复和再生医学的新型材料。