复旦大学丁建东教授系统评述：基于适度两亲性嵌段共聚物的可注射性热致水凝胶
随温度变化而形成物理水凝胶在生活中是常见的现象，然而鱼冻等都是在降温过程所形成。如能发现可生物降解的聚合物-水体系通过升温而实现自发物理凝胶化，则在生物医学等方面意义非凡。部分两亲性嵌段共聚物的水溶液随温度升高呈现可逆的溶胶-凝胶转变。如果转变温度介于室温和体温之间，该类体系可以在室温或更低温度下与药物或细胞混合，并可以注射；一旦注射进入体内，该体系在体温刺激下原位物理凝胶化，自动包裹药物或细胞，该过程不依赖于化学反应。由常见的亲水性的聚乙二醇(PEG)和疏水性的可降解脂肪族聚酯(PLGA等)这些适宜用于人体的聚合物所组成的嵌段共聚物在某些嵌段长度等条件下具备上述特性，为研发新型生物医用材料开辟了新的重要的途径。
然而，两亲性嵌段共聚物在水中形成胶束很容易理解，形成物理凝胶则不同寻常，其中蕴含着丰富的物质科学原理。
复旦大学丁建东课题组长期致力于热致水凝胶体系的系统研究，揭示该体系凝胶化的内在规律。他们发现了聚酯-聚醚嵌段共聚物的端基效应、分子量分布效应等重要现象，总结了热致水凝胶分子设计的普适规律；揭示了物理凝胶化的机理，提出了凝胶化的物理模型，并显著扩展了可热致凝胶化聚合物的成分范围。他们通过自身的探索以及与医生等相关人员的合作，进行了大量的动物实验，探讨了热致水凝胶作为生物医用材料的可行性，展示了该材料在术后防粘连、药物缓释、组织工程等领域的巨大潜力。另外，该课题组针对热致水凝胶未来产品存在的问题进行了深入思考并提出相应解决方案，包括材料形貌、降解、灭菌、质量标准等与应用息息相关的问题，期望为热致水凝胶材料的真正临床应用铺平道路。
图1 升温具有溶胶-凝胶相转变的可注射热致凝胶化体系及其潜在医学应用
丁建东课题组在《高分子学报》2018年第8期“祝贺江明院士80华诞”专辑发表的专论中系统介绍了聚乙二醇/聚酯热致水凝胶材料目前的研究进展。他们首先简要介绍了热致水凝胶体系的特征及种类，详细阐释了聚乙二醇/聚酯热致水凝胶体系的凝胶化机理，介绍了该材料体系的分子设计原则，并总结了它们在临床的大量潜在应用，以及针对未来临床应用该课题组所进行的大量有益探索。最后，专论总结了该体系仍然存在的大量亟待解决的问题，并对其该材料未来前景进行了积极展望。
这是该课题组十年来在此方面的唯一综述，凝结了丁建东-俞麟团队的大量科学研究工作，也阐述了作者对医用高分子热致水凝胶的最新见解。
论文链接：
http://www.gfzxb.org/fileGFZXB/journal/article/gfzxb/2018/8/PDF/gfzxb20180084dingjiandong.pdf
来源：高分子学报
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