水凝胶材料有望在包括伤口愈合、药物和细胞递送、癌症治疗、生物电子学和组织再生等众多医学和生物学领域中发挥重要作用。其中，可注射的水凝胶则是用于体内微创手术的一种很好的选择。可注射的水凝胶必须在注射前和注射期间是液体，而注射后则会迅速凝固，形成一种柔软、可自立的固体材料。它可以通过使用针或利用人体的自然孔口来靶向组织，进而减少手术引起的疼痛和感染的风险。通过改变交联的类型、密度或聚合物的分子量或者引入可反应的官能团，就可以得到具有不同性质的水凝胶。而在水凝胶网络中引入纳米材料后则可以进一步扩展其结构和功能特性，并更好地模拟原生组织。斯特拉斯堡大学Luisa De Cola团队综述讨论了如何通过调整聚合物链和纳米材料来设计具有理想性能的水凝胶网络，对如何实现可注射水凝胶的刚性、可拉伸性、粘附性、自愈性、各向异性、抗菌活性、生物降解性和导电性进行了举例说明，介绍了水凝胶的化学成分、力学性能和微观结构对细胞的粘附、增殖和分化的影响；详细讨论了用于创新性微创手术的可注射水凝胶，并介绍了其在肿瘤切除和治疗血管栓塞中的应用；最后讨论了如何提高可注射水凝胶的流变学性质以实现它们在骨软骨组织工程、心脏组织工程和神经修复用等领域的应用。

Etienne Piantanida, Luisa De Cola. et al. Design of Nanocomposite Injectable Hydrogels for Minimally Invasive Surgery. Accounts Chemical Research. 2019

DOI: 10.1021/acs.accounts.9b00114

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.accounts.9b00114