DNA水凝胶在组织修复中的应用策略OA

背景:DNA水凝胶具备热恢复性、触变性、酶响应性和降解性,进一步还可引入化学修饰、多肽、适配体等功能化元件赋予水凝胶的特殊响应性,显示出发展为智能材料的巨大潜力。目的:综述DNA水凝胶的制备方法、特性和应用进展。方法:检索Pub Med数据库和中国知网,以“DNA hydrogel,tissue engineering,tissue regeneration”为英文检索词,“DNA水凝胶,组织工程,再生修复”为中文检索词,根据入选标准,最终纳入76篇文献进行综述。结论与结果:相关研究已建立了多种DNA水凝胶制备方法,纯DNA水凝胶的纳米模块组装法、滚环扩增法和杂交链式反应法;可通过高分子接枝DNA分子,进一步加入交联链形成杂化DNA水凝胶;也可通过高分子网络与DNA纳米模块网络互穿形成水凝胶,或者直接通过物理作用形成水凝胶等。模块化自组装水凝胶往往具备剪切稀化和自愈合能力,可注射用于创面修复、骨再生等不规则创伤中,具有良好的填充能力;DNA水凝胶可负载、有效保护和递送众多活性成分;DNA水凝胶可以模拟细胞外基质,直接进行3D细胞培养或负载细胞填充至损伤处,为骨修复和神经再生的干细胞疗法提供了一个递送及应用平台;DNA水凝胶还可实现诊疗一体化,智能响应不同疾病的需求。然而,DNA水凝胶的临床转化过程仍存在诸多困难:免疫反应性尚存在争议,目前实验室合成DNA水凝胶的规模小、成本高,为进一步提升DNA水凝胶的应用效果,需尝试在水凝胶中整合生物活性分子以提高疗效等。