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第42卷第8期
               ·1194 ·                           南 京    医 科 大 学 学         报                        2022年8月


              性和增强骨形成的作用。通过融合生物工程支架，                            BMP⁃9 高表达的小鼠脂肪来源细胞（immortalized
              种子细胞与诱导因子这三大基本要素，载骨形态发                            mouse adipose⁃derived cell，iMAD）与水凝胶混匀后
              生蛋白⁃9（bone morphogenetic proteinrh⁃9，BMP⁃9）高      注射到裸鼠皮下，结果发现 CMC⁃ACP 组形成了均
              表达间充质干细胞的 GOP 凝胶具备了理想的骨修                          匀且高骨含量的骨块。以三甲基壳聚糖（N，N，N⁃
              复材料特质，随着进一步研究的深入该种材料可能                            trimethyl⁃chitosan，TMC）、脂质体（liposomes，Lip）和
              成为骨缺损修复的新选择             ［18］ 。将环丙沙星（cipro⁃        强力霉素（doxycycline，DOX）为原料合成的pH敏感
              floxacin，CIP）和β⁃环糊精（β⁃cyclodextrin，β⁃CD）结         型的多西环素纳米粒（TMC⁃Lip⁃DOX NPs）在体内能
              合并切割成短纳米纤维，嵌入到甲基丙烯酰明胶                             有效破坏细菌膜结构，破坏菌斑毒力，减少牙根表
             （gelatin⁃methacryloyl，GelMA）中，得到的可注射抗菌             面的细菌菌斑，能够有效地治疗牙周病。而其制成
              水凝胶可维持有效药物浓度较长时间，对粪肠球菌                            pH敏感型水凝胶能较长时间停留于牙周袋，因此在
                                                                                                      ［23］
              生物膜有良好的抗菌效果，有助于根除在感染牙周                            牙周病的临床治疗中具有潜在的应用前景 。
              组织、根管系统或根尖周组织中定植的微生物及其                                 另外，已有学者研究出将 pH 敏感聚合物与温
              毒副产物。β⁃CD 的加入增加了 CIP 的溶解度和赋                       度响应性材料相结合，对人体内局部的 pH 和温度
              予GelMA降解度可调的特性，同时水凝胶与纳米纤                          变化做出反应，用于药物释放、药物输送的双刺激
              维之间动态的相互作用使水凝胶具有剪切变薄和                             敏感型水凝胶，但口腔医学方面仍处于动物实验阶
                                                                                  ［24］
              自愈合的性能 。                                          段，未进行临床应用 。
                          ［19］
              2  pH敏感型水凝胶                                       3  酶敏感型水凝胶

                  聚丙烯酸（polyacrylic acid，PAA）、聚丙烯酰胺                   酶是重要的生物催化剂，对底物有特异性和选
             （polyacrylamide，PAAM）、壳聚糖等材料均有 pH 敏                择性，在生物体内参与各种化学和生物过程。酶催
              感性，能感知pH的变化而产生溶胀行为，是作为pH                          化反应常需要较温和的条件，口腔内温度较恒定，
              敏感型水凝胶的经典材料             ［20］ 。由于细菌感染与肿            因此其对口腔的应用方面有较广阔的前景。酶敏
              瘤生长往往在局部产生酸性环境，pH敏感型凝胶可                           感型水凝胶是一种新型智能材料，当被某些酶催化
              以根据pH值设定进行溶胀反应的特点被利用于药                            合成或水解时，材料发生溶胶⁃凝胶或凝胶⁃溶胶相
              物缓释，其优势在于为置入凝胶区域提供了稳定的                            变 。近年，大多数研究都集中在蛋白酶如基质金
                                                                  ［1］
              pH 环境。JIANG 等     ［21］ 利用壳聚糖盐酸盐和氧化葡               属蛋白酶（matrix etalloproteinase，MMP）和糖苷酶反
              聚糖制备的 pH 敏感型水凝胶，其因壳聚糖盐酸盐                          应性水凝胶上       ［25］ 。MMP是炎症、肿瘤等病理状态下
              的氨基和氧化葡聚糖的醛基之间形成亚胺键，使水                            的标志物之一，在疾病进展期间活性明显增加。龈
              凝胶具有自愈能力，且表现出的 pH 响应性显示酸                          沟内基质金属蛋白酶 8（matrix metalloproteinase⁃8，
              性微环境中的水凝胶降解速率更高、内部孔隙更                             MMP⁃8）活性的增加与牙周炎的严重程度有显著相
              大，提高了药物释放速率。有研究表明，弱碱性环                            关性，Guo 等   ［26］ 制备 MMP⁃8 可切割肽作为交联剂的
              境有利于成骨分化的产生，因此 pH 敏感型凝胶可                          MMP⁃8反应型聚乙二醇水凝胶，作为牙周炎的药物
              能在感染性骨缺损尤其是慢性骨髓炎的修复中有                             释放载体，在 MMP⁃8 浓度增加时，水凝胶缓慢释放
              重大意义。因为感染环境多伴有 pH 值的改变，pH                         抗菌药物。且MMP在骨代谢中发挥关键作用，参与
              敏感型凝胶可以在复合抗生素或抗菌离子后通过                             骨重塑，因此基于MMP可切割肽的水凝胶可以响应
              注射进入感染缺损区域，凝胶因环境 pH 值改变而                          各种 MMP 水平，从而加速骨再生，在骨再生领域具
              产生结构的变化，从而释放抗炎、抗菌物质的同时                            有相当广阔的前景         ［27］ 。Zhou 等 ［28］ 开发了一种包裹
              完成形态重建，以完整填塞骨缺损，达到骨缺损修                            了 rhBMP⁃2 的可注射骨髓基质细胞（bone marrow
              复的目的     ［22］ 。赵辰  ［18］ 基于无定形磷酸钙（amor⁃            stromal cell，BMSC）水凝胶支架，当其暴露在过氧化
              phous calcium phosphate，ACP）良好生物活性、细胞             氢和辣根过氧化物酶中时，支架能够在 15 s 内填充

              附着和骨传导能力与羧甲基壳聚糖（carboxymethyl                     缺损的骨骼，14 d 后促进骨髓间充质干细胞的增殖
              chitosan，CMC）稳定 ACP 的重要作用，将两者有机                   并实现成骨分化，以促进骨再生。有研究表明负载
              复合形成具有稳定性的 pH 敏感型 CMC⁃ACP 凝                       有适宜浓度金属纳米颗粒的酶交联水凝胶，既提高
              胶。CMC⁃ACP 在 pH 上升到 7.5 时形成胶体，将                    水凝胶的机械强度，又不影响水凝胶的抗菌活性，能
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