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  軟骨是一種膠原纖維增強的蛋白質多糖凝膠基質，在關節(jié)的承重和負載分布中起著重要的作用。軟骨損傷會使得細胞外基質流失以及軟骨細胞代謝惡化，進而導致骨關節(jié)炎加重，甚至全關節(jié)破損。水凝膠與細胞外基質相似并能夠無縫填充不規(guī)則的創(chuàng)傷區(qū)域，所以水凝膠植入成為骨損傷治療的主要方法之一。通過原位注射前體溶液再誘導溶膠-凝膠轉變，可以將水凝膠遞送到較深的傷口床，能夠牢固粘附在受損區(qū)域，并無縫填充傷口以實現(xiàn)較長效保護。因此，設計開發(fā)生物相容性好、濕粘附強度高以及形狀適應性好的新型水凝膠對于治療骨損傷具有重要意義。

  近期，浙江大學王立教授/俞豪杰教授團隊，受關節(jié)軟骨的主要成分和結構啟發(fā)，以甲基丙烯酸縮水甘油酯改性明膠和多巴胺功能化硫酸軟骨素為主要成分，制備了可紫外光誘導交聯(lián)的水凝膠體系。該水凝膠能夠完全覆蓋和填充不規(guī)則的皮膚或骨損傷傷口，并有效實現(xiàn)長效治療和保護作用（圖1）。

圖1. Gel-Gym/HS-Dopa水凝膠的交聯(lián)結構和應用示意圖。

  該水凝膠濕粘附強度達15 kPa，能耐受50%形變循環(huán)壓縮，并可被膠原酶7天降解，可免于二次手術清除。此外，該水凝膠對紅細胞和骨髓間充質干細胞均展現(xiàn)出良好的生物相容性，且能夠長期保持多巴胺的活性以抑制細胞炎癥發(fā)生。該水凝膠可以通過無縫填充傷口、隔絕有害刺激、減輕炎癥發(fā)生、促進膠原沉積和成骨分化來加速骨損傷愈合（圖2）。本研究為多功能生物醫(yī)用水凝膠的構建提供了新思路，為皮膚傷口和骨損傷的治療提供了新策略。

圖2. Gel-Gym/HS-Dopa水凝膠用于骨損傷治療的實驗結果。

  以上成果近期發(fā)表在Carbohydrate Polymers上，論文題為“Dopamine-functionalized chondroitin sulfate/gelatin-based composite hydrogels for enhancing wound healing and bone regeneration”。浙江大學化學工程與生物工程學院博士生楊健為論文的第一作者，浙江大學王立教授、俞豪杰教授和王云正高級工程師為論文的通訊作者。

  論文信息：Carbohydrate Polymers 2025, 366, 123809

  論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2025.123809