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膠原蛋白是哺乳動物世界中最豐富的蛋白質，由于其優異的生物相容性、生物降解性和促進細胞粘附和增殖的能力，以薄膜、水凝膠、海綿等等多種形式廣泛應用于組織工程領域。其中，水凝膠由于良好的保濕性能、與細胞外基質的結構相似性在許多臨床應用中均是首選。目前，大多數膠原蛋白水凝膠是由低濃度的膠原蛋白溶液（＜10 mg/ml）制成，機械性能差、降解快速大大阻礙了其在組織修復領域中的應用。此外，傳統膠原蛋白水凝膠的另一大缺陷是難以包載藥物。這是由于許多藥物是疏水性的，與膠原蛋白網絡之間的親和力較差，因此存在載藥量低、突釋明顯的缺陷。

為解決傳統膠原蛋白水凝膠的上述問題，近日國際頂級期刊Advanced Science上發表了一篇題為" Nanostructured Dense Collagen‐Polyester Composite Hydrogels as Amphiphilic Platforms for Drug Delivery"的研究論文。該論文創新性將納米沉淀（Nanoprecipitation）方法應用于三維水凝膠網絡體系中，快速便捷地制備了膠原蛋白-聚酯兩親性復合體系。納米沉淀過程也稱為溶劑置換，涉及兩種可混溶的溶劑，一種是聚合物的良溶劑（此處為THF），另一種為非溶劑（此處為水）。此制備過程中，當浸漬有聚酯的四氫呋喃溶液的膠原蛋白凝膠接觸到PBS時，水分子會擴散至水凝膠內的聚合物鏈，從而使其在3D致密膠原網絡中形成固體顆粒沉淀。

通過此方法，該論文成功開發了將高濃度膠原水凝膠（40 mg/ml）和高達50 wt％的具有不同疏水性和鏈長的聚酯締合的兩親性復合材料平臺。與純膠原蛋白水凝膠相比，由聚乳酸-乙醇酸（PLGA）和聚乳酸（PLA）而非聚己內酯（PCL）制成的復合材料具有更高的機械性能，同時保持了高水合度。螺內酯（一種用作藥物模型的親脂類固醇）的釋放動力學可以在一個月內進行精細調整。與摻入預成型微納米顆粒不同，新工藝既可以改善膠原蛋白水凝膠的物理性能，又可以控制藥物的輸送。更重要的是，該工藝同樣適用于海藻酸鈉、殼聚糖等水凝膠體系。該復合水凝膠體系易加工、原料易獲取、安全性佳，將有望在藥物輸送和組織工程等廣泛領域中轉化為臨床應用。

該項目由澳門科技大學藥學院中藥質量研究國家重點實驗室、法國索邦大學和法國國家科學院巴黎凝聚態化學實驗室（Laboratoire de Chimie de la Matière Condensée de Paris）、巴黎納米科學研究院（Institut des NanoSciences de Paris）多個科研機構聯合完成，其中澳門科技大學王曉琳助理教授為論文的第一作者，法國巴黎索邦大學（Sorbonne Université）研究員Christophe Hélary為通訊作者。

全文鏈接:

https://doi.org/10.1002/advs.202004213