Page 153 - 南京医科大学学报自然科学版
P. 153
第42卷第8期 陆怡雨，李 昊. 智能水凝胶在口腔医学领域的应用［J］.
2022年8月 南京医科大学学报（自然科学版），2022，42（08）：1192-1196，1200 ·1195 ·
有效杀死革兰氏阴性菌，对致病菌主要为革兰氏阴性 尿病牙槽骨缺损的修复，结果显示该支架对葡萄糖
菌的牙周炎的治疗有一定的参考价值 ［29］ 。Liu 等 控制不良引起的牙槽骨缺损具有良好的抗炎和促
［30］ 进骨形成的作用 ［37］ 。刘君瑜等 ［38］ 将葡萄糖氧化酶
研发载有基质细胞衍生因子⁃1（stromal derived
factors 1，SDF⁃1）的智能水凝胶，通过响应牙龈蛋白 结合甲硝唑制备血糖敏感型水凝胶，进行动物实
酶，抑制牙龈卟啉单胞菌的繁殖，释放SDF⁃1促进基 验，研究发现其水凝胶能响应血糖，并一定程度上
质细胞的募集，并诱导成骨。通过改变碱性磷酸酶 缓解糖尿病大鼠牙周炎牙龈出血、肿胀等症状。葡
水平激活的盐酸米诺环素的受控释放用于牙周病 萄糖敏感的半渗透型CS⁃聚（环氧乙烷）水凝胶用于
的治疗等研究也取得一定成效 。 糖尿病患者牙周炎治疗，作为局部药物载体可以在
［31］
高的葡萄糖浓度下释放甲硝唑，并具有很强的抑制牙
4 光敏感型水凝胶
龈卟啉单胞菌的能力 。木葡聚糖被用作交联剂，以
［39］
光敏感型水凝胶由聚合物网络和光响应基团 获得可注射和黏膜黏附的甲基纤维素基水凝胶，直接
组成，通过光响应基团将光信号转化为物理或化学 在牙周袋中获得，用于原位释放甲硝唑 。
［40］
信号，继而控制水凝胶的物理或化学性质，影响其 智能水凝胶因其制备方法简单、刺激响应模式
微结构，以调控细胞的行为如黏附、迁移和分化。 丰富、生物相容性高、改进拓展潜力巨大等独特的
以硫醇⁃烯、香豆素为代表的光响应基团在光照条件 优势，具有广阔的口腔应用前景，双敏感型水凝胶
下光致二聚化，为水凝胶提供了丰富的交联点 ［32］ 。 （如温度/pH敏感型水凝胶）的研究也越来越多。但
Ma 等 ［33］ 制备 GelMA/PEGDA 可注射光交联水凝胶， 是，水凝胶往往易碎致很难搬运和装载，其倾向于
并将牙周膜干细胞（periodontal ligament stem cell， 表现出不均匀的交联密度分布，被称为空间不均匀
PDLSC）封装在此水凝胶中，在大鼠牙槽骨缺损中注 性，这种特性降低了水凝胶的强度。由天然聚合物
射并进行原位紫外光交联，水凝胶作为牙周膜干细 制成的水凝胶通常是可生物降解的，其局限性是很
胞的运载工具与培养基质，减少由于机械力所导致 难从生物组织中分离出来，因为它们模仿和类似所
的细胞损伤，并作为生物支架填补缺损为PDLSC的 取代的自然组织，通用性也受到了限制。另一方
生长提供空间，结果显示缺损处有明显的新骨形 面，合成水凝胶也有局限性，因为它们可能不是生
成。Sani等 ［34］ 开发的一种基于可见光活化的天然衍 物相容性或生物可降解性的，且难以灭菌。水凝胶
生聚合物（明胶）和抗微生物肽的水凝胶，用于治疗 的灭菌可能比其他类型的聚合物更复杂，因为这些
种植体周围疾病，取得良好疗效。可注射紫外光敏 材料中存在水，这可能会增强灭菌过程的有害影
感 GelMA 水凝胶作为氯己定、甲硝唑的药物载体， 响。尽管用于再生医学的水凝胶具有优良的特性
运用于根管消毒，对粪肠球菌、变形链球菌和中间 和惊人的潜力，但仍然存在一些挑战，特别是在它
［35］
变形链球菌均有明显的抑制作用 。 们对传统灭菌方案的敏感性方面。任何生物材料
将光热剂 MXene 纳米片和抗癌药物阿霉素包 都必须经过有效的灭菌，才能获得监管机构的批
裹在可逆性热凝胶琼脂糖中，形成的具有光热响应 准，才能安全地进行临床试验。因此，现研究口腔
性药物释放水凝胶，在近红外照射下温度升高，琼 医学应用方面的智能水凝胶多局限于动物实验阶
脂糖熔化释放阿霉素，当温度降低后琼脂糖重新凝 段，较少出现于临床上。未来重点的研究方向应该
胶化，药物停止释放。药物释放的可控性有利于局 放在研发敏感度更高、性能更佳、便于消毒且无细
部的癌症治疗 ［36］ 。然而因穿透深度有限、光热转换 胞毒性的双重或多重敏感型智能水凝胶，致力于提
效率低、生物安全性和生物降解性较低、难以代谢 高其骨组织再生、药物缓释等应用的能力。
排出、细胞毒性等缺点，较大程度上限制光敏感型 ［参考文献］
水凝胶的应用 。
［32］
［1］ MAHINROOSTA M，FARSANGI Z J，ALLAHVERDI A，
5 葡萄糖敏感型水凝胶 et al. Hydrogels as intelligent materials：a brief review of
synthesis，properties and applications［J］. Materials To⁃
将某些片段或分子和特定材料复合到水凝胶 day Chemistry，2018，8：42-55
上，对葡萄糖的不同浓度变化做出响应，产生体积 ［2］ KLOUDA L. Thermoresponsive hydrogels in biomedical
转变的聚合物，可称为葡萄糖敏感型水凝胶。有研 applications：A seven⁃year update［J］. Eur J Pharma Bio⁃
究制成缓释 TNF⁃α 抗体的葡萄糖敏感支架用于糖 pharm，2015，97（Pt B）：338-349
