如果你选择戴上柔软的隐形眼镜，那么你每天都会用到水凝胶了。水凝胶由具有吸水能力的聚合物链组成，用在隐形眼镜中的水凝胶是柔软有弹性的，并且能够允许氧通过镜片以保持眼睛健康。
 
水凝胶的含水量可以高达99%，和人体组织的组成结构很相似。除了隐形眼镜，水凝胶还能够做成许多不同的形状以及具备不同的功能。通过改变它们的形状、物理性质和化学组成，然后和细胞浸渍在一起，生物医学工程师已经成功的利用水凝胶制成了一种三维的分子骨架，这种骨架能够用于承载需要注入体内的或者可以控制药物释放和刺激组织再生的细胞和分子。
 
海藻酸水凝胶主要由多糖组成。海藻酸内部三维结构的降解速率可以被精确的调控，这也使得研究者们能够合理的设计并控制密封在这种水凝胶内的药物分子在人体内的释放速率。但是，用于制备这种海藻酸水凝胶的材料并不具有很好的生物相容性。因此，密封在这种水凝胶内的细胞和分子会在密封过程中或者和水凝胶内的一些化学物质发生意料外的反应造成失活或受损，这使得治疗设计和药物输送变得非常困难了。
 
现在，美国Wyss研究所的核心成员NeelJoshi博士和Mooney合作利用“点击化学”方法研制出了一种新型的、具有非常好的生物相容性的海藻酸水凝胶。“点击化学”是一种只需使用少量可靠的、化学选择性好的试剂快速而实用的合成某些物质的方法理念。这种生物相容性好的海藻酸水凝胶的制备利用到了化学交联策略，这样使得研究人员可以将细胞或分子嵌入到这种水凝胶里面而不引起细胞和分子受损或者失去活性。这也为生物活性材料的长期稳定密封提供了一种实用的方法。这种水凝胶可以以多种不同的方式使用。令人更惊喜的是因为大多数的治疗药物都是由蛋白质分子组成的。“由于这种水凝胶是可注射的，因此它可用于载药，将细胞或者药物运送到身体内特定的部位，如受伤的部位或者遭肿瘤侵害的部位，”Joshi说道：“而我们在实验室已经将其用于许多方面了，因为它实在是太容易制备了”。
 
据Wyss研究所的博士研究生兼该项目的主要研究者RajivDesai说，要制备其它一些水凝胶通常都会麻烦很多，对比之下，这种“点击”的海藻酸水凝胶可以通过两种溶液简单而快速的混合而制备出来——这和环氧树脂很相似。一旦这种凝胶开始形成，这种“点击化学”反应就变得不可逆了，最后就形成了可以作为治疗骨架用的选择性合成的水凝胶材料。
 
此外，这种海藻酸水凝胶还很容易定制和修改。“对于水凝胶，人们通常喜欢做的一件事就是对它们进行修饰以用于不同的场合，”Desai说道：“如果你想添加荧光染料、多肽，或者蛋白质到这种海藻酸水凝胶中，通过采用我们的新方法，一分钟之内你就可以搞定——真正是前所未有的快速”。
 


来源：材料与测试
译者：vince
译自materialstoday
 
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