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 【科研摘要】

最近，約克大學David K. Smith研究團隊報告了通過結合低分子量膠凝劑（LMWG）DBS-CONHNH2和天然多糖藻酸鈣聚合物膠凝劑（PG）制備混合自組裝微凝膠珠。

由于自組裝網絡的脆弱性和保持任何施加形狀的困難，基于LMWG的微凝膠配方極為罕見。該雜化珠包含互穿的LMWG和PG網絡，并且是通過乳液法獲得的，可以制備直徑在mm或μm范圍內的大小可控制的球形凝膠顆粒。相關論文以題為Self-assembled low-molecular-weight gelator injectable microgel beads for delivery of bioactive agents發表在《Chemical Science》上。基于LMWG /藻酸鹽的微凝膠可以很容易地制備，其可再現的直徑<1μm（約800 nm）。它們在室溫下在水中穩定數月，并能通過注射器注射。LMWG在冷卻時的快速組裝在幫助控制微凝膠珠的直徑方面起著積極的作用。

這些LMWG微珠保留了母體凝膠傳遞生物活性分子肝素的能力，并且在細胞培養基中增強了人間充質干細胞的生長。因此，這種微凝膠在組織修復中可能具有未來的應用。這種制造LMWG微凝膠的方法是一種平臺技術，可以潛在地應用于各種不同功能的LMWG，因此具有廣泛的潛力。

【主圖見析】

圖1海藻酸鈉和DBS-CONHNH2的化學結構，以及從左到右的通過乳液法制備的小瓶，毫米級微珠和微凝膠微珠中DBS-CONHNH2 /海藻酸鈉凝膠的圖像。

圖2.乳液法制備DBS-CONHNH2/藻酸鹽凝膠珠和微凝膠的示意圖。加熱DBS-CONHNH2（0.3％wt/vol）和藻酸鹽（0.5％wt/vol）的混合物，直到LMWG完全溶解。為了獲得雜化凝膠珠，將熱溶液滴加到石蠟油（2a）中。然后通過過濾（3a）收集凝膠滴，并將其轉移到CaCl 2溶液（5.0％wt / vol）中以使藻酸鹽（4a）交聯。或者，為了獲得微凝膠，在攪拌下將DBS-CONHNH2/藻酸鹽熱溶液滴加到石蠟油和Span80的混合物中（2b）。1小時后，加入CaCl2（5.0％wt / vol），并將乳液再攪拌20分鐘（3b）。然后將樣品轉移到獵鷹管中，并將微凝膠顆粒通過用石油醚，乙醇和水多次洗滌和離心循環進行純化（4b）。最后，將樣品轉移到樣品瓶中并進行超聲處理，以幫助分散顆粒（5b）。

圖3（a）是凝膠珠內兩個膠凝劑的空間布置的示意圖。（b和c）嵌入在樹脂中并使用甲苯胺藍（比例尺500μm）著色的凝膠珠的橫截面的光學顯微鏡。（d）整個凝膠床的SEM，（e）凝膠珠表面和（f）橫截面（比例尺為500、10和1μm）。

圖4（a）DBS-CONHNH2 /藻酸鹽雙組分微凝膠和（b）藻酸鹽微凝膠的SEM圖。左邊的圖像是新準備的，右邊的圖像是30天后的圖像。比例尺：1μm（（a）左）和5μm（（a）右，（b）左和右）。

圖5用不同的轉速制備的DBS-CONHNH2/藻酸鹽雙組分微凝膠（藍色）和僅藻酸鹽微凝膠（紅色）的DLS測量體積分布。

圖6（左）通過注射器注射之前和之后，以1350 rpm的速度混合制備的DBS-CONHNH2/藻酸鹽雙組分微凝膠的平均直徑。（右）通過注射器注射的DBS-CONHNH2/藻酸鹽雙組分微凝膠的照片。

圖7在NMR光譜儀中于90°C加熱不同時間后，通過1H NMR可視化的DBS-CONHNH2的百分比，因此在液體狀流動相中。示意圖表示在LMWG/PG混合凝膠微珠中LMWG網絡的熱誘導分解。

圖8在10 mM Tris-HCl/150 mM NaCl緩沖液中隨時間釋放的肝素百分比：DBS-CONHNH2/藻酸鹽多組分凝膠在小瓶中（紅色三角形），凝膠珠（綠色正方形）和微凝膠珠（藍色圓圈）。

圖9（1）跨孔中載有肝素的凝膠的示意圖。（2）在第0、3和6天對裝有0.1 mg肝素的不同凝膠進行深藍色代謝活性測定結果。（3）暴露于從DBS-CONHNH2凝膠（分別為a和b），DBS-CONHNH2/藻酸鹽凝膠（分別為c和d），凝膠釋放的肝素（0.1 mg）釋放的肝素（0.1 mg）的鈣黃綠素AM染色的細胞在第3天和第6天的熒光顯微鏡圖像珠（分別為e和f）和微凝膠（分別為g和h）。