Injectable Supramolecular Hydrogel/Microgel Composites for Therapeutic Delivery.
Injectable Supramolecular Hydrogel/Microgel Composites for Therapeutic Delivery.
复制标题
可注射的超分子水凝胶/微凝胶复合材料用于治疗性递送。
DOI：
10.1002/mabi.201800248
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发表时间：
2019-01
影响因子：
4.6
通讯作者：
Burdick JA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chen MH;Chung JJ;Mealy JE;Zaman S;Li EC;Arisi MF;Atluri P;Burdick JA
剪切稀化水凝胶可用于生物医学应用，从 3D 生物打印到可注射生物材料。尽管它们具有适合注射的特性，但将注射性与封装治疗剂的受控释放分开可能是有利的。为此，引入了水凝胶和封装微凝胶的复合材料以及通过微流体制造的微凝胶。微凝胶交联剂控制降解和截留分子的释放，微凝胶的浓度改变复合水凝胶的流变特性。为了治疗心肌梗塞 (MI)，白细胞介素 10 (IL-10) 被封装在微凝胶中并从复合材料中释放。在 MI 大鼠模型中，与注射生理盐水相比，含有 IL-10 的复合材料可在 1 周后降低巨噬细胞密度，并在 4 周后改善疤痕厚度、射血分数、心输出量和血管结构的大小。与盐水相比，不含 IL-10 的复合材料也有改善，强调了单独注射水凝胶在组织修复中的作用。客体透明质酸水凝胶与具有封装治疗剂的共价交联透明质酸微凝胶相结合，形成可注射的复合材料，并且可以通过受控释放动力学提供治疗剂。在此，证明了使用复合水凝胶在大鼠 MI 模型中递送白细胞介素 10 的可行性。
Shear-thinning hydrogels are useful for biomedical applications, from 3D bioprinting to injectable biomaterials. Although they have the appropriate properties for injection, it may be advantageous to decouple injectability from the controlled release of encapsulated therapeutics. Toward this, composites of hydrogels and encapsulated microgels are introduced with microgels that are fabricated via microfluidics. The microgel crosslinker controls degradation and entrapped molecule release, and the concentration of microgels alters composite hydrogel rheological properties. For treatment of myocardial infarction (MI), interleukin-10 (IL-10) is encapsulated in microgels and released from composites. In a rat model of MI, composites with IL-10 reduce macrophage density after 1 week and improve scar thickness, ejection fraction, cardiac output, and the size of vascular structures after 4 weeks when compared to saline injection. Improvements are also observed with the composite without IL-10 over saline, emphasizing the role of injectable hydrogels alone on tissue repair. Guest-host hyaluronic acid hydrogels are combined with covalently-crosslinked hyaluronic acid microgels with encapsulated therapeutics to create composites that are injectable and can deliver therapeutics with controlled release kinetics. Here, feasibility is demonstrated using composite hydrogels to deliver interleukin-10 in a rat MI model.
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