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  水凝膠材料近年來在生物醫藥領域受到了廣泛關注，例如作為藥物遞送載體、組織再生支架、外科手術縫合膠等。負載藥物的水凝膠可在體內保持數日乃至數周的持續釋放，很大程度上提高了藥物的利用度和病人的耐受性，并降低藥物毒副作用。如在水凝膠材料中引入酸、酶、光、熱等刺激響應元件，則可進一步賦予水凝膠藥物載體更加靈活可變的藥物控制釋放性能。近日，華東師范大學的程義云教授團隊研發出一種可在43攝氏度的條件下快速降解的水凝膠，用于體內局部給藥。這種水凝膠與光熱材料結合，實現紅外光（NIR）控制的藥物按需遞送。相關研究成果近期以A thermo-degradable hydrogel with light-tunable degradation anddrug release為題發表在Biomaterials（2017, 112, 133-140）。

圖1. 熱降解水凝膠的制備方法以及熱降解行為。

  研究人員將偶氮類化合物改性成為兩端為醛基的熱降解交聯劑（Thermo- degradable linker, TDL），與末端為氨基的四臂聚乙二醇交聯形成水凝膠（圖1）。該交聯劑中的偶氮鍵可受熱斷裂，當溫度上升到對應的化學鍵斷裂溫度時，凝膠的機械強度逐漸降低，呈現出熱降解性能。其中由偶氮二異丁基咪唑啉改性得到的交聯劑（TDL1）的熱降解溫度較低，大約在43攝氏度左右即可促發降解。在水凝膠中摻入光熱納米材料后，可通過近紅外光來精確控制水凝膠中生物活性分子的釋放。小鼠實驗表明該水凝膠具有良好的生物相容性和體內穩定性，而近紅外光的照射可促發水凝膠在體內快速降解，從而觸發熒光探針、蛋白質、藥物等分子的可控釋放，有望實現藥物的按需遞送。該論文的第一作者為華東師范大學生命科學學院的胡婧婧博士。

圖2. 水凝膠在動物體內的光控熱降解行為。近紅外光可有效穿透小鼠皮膚和皮下組織，在局部產生熱來觸發水凝膠的降解和藥物的釋放。

  論文鏈接：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27760397