基于明胶-海藻酸钠-聚乙烯氧化物原位形成的复合水凝胶在生物医学应用中的评估：加入Sophora japonica（日本槐）对水凝胶性能的影响

《New Journal of Chemistry》：Evaluation of an in situ forming composite hydrogel based on gelatin–sodium alginate–polyethylene oxide for biomedical applications: effect of incorporated Sophora japonica on hydrogel performance

以明胶/海藻酸钠-聚乙烯醇复合水凝胶为载体，结合日本紫荆叶提取物（富含黄酮类化合物），制备出具有增强力学性能、孔隙结构和抗菌活性的新型生物相容性水凝胶，适用于骨组织工程等领域。

　　

水凝胶因其多孔性和与人体细胞外基质的相似性，成为生物医学应用的理想候选材料，例如伤口愈合、组织工程和骨骼再生。通过添加聚环氧乙烷（PEO），制备了明胶/海藻酸钠（SA）水凝胶，从而提高了其机械强度。为了选择具有最佳凝胶化时间的水凝胶，我们使用了不同比例的聚合物溶液进行制备。将富含黄酮类和异黄酮类的植物叶提取物Sophora japonica（SJLE）添加到水凝胶中，以增强组织修复效果。所制备的水凝胶在形态、孔隙率和膨胀速率等方面进行了全面表征。以（4:1）比例制备的明胶/(SA + PEO)水凝胶表现出合适的凝胶化时间和膨胀速率，而加入植物提取物后这些性能得到了进一步提升。傅里叶变换红外光谱（FTIR）研究显示植物提取物成功整合到了水凝胶的基质中。扫描电子显微镜（SEM）结果表明，含有20%和30%植物提取物的水凝胶基质具有更高的孔隙率和孔隙面积分布，这对细胞输送营养物质和细胞附着至关重要。这些水凝胶在体外表现出显著的抗菌活性，其中TA-15配方（明胶12.5%、海藻酸钠2.5%、聚环氧乙烷3%、Sofora japonica提取物30%）对两种革兰氏阳性细菌金黄色葡萄球菌和蜡样芽孢杆菌的抑制效果尤为显著（生物膜抑制率分别为93.58 ± 10.81%和92.06 ± 3.49%）。此外，体外评估表明这些水凝胶具有低细胞毒性和高生物相容性。因此，负载有Sophora japonica提取物的明胶/(SA + PEO)水凝胶可以作为有前景的生物相容性抗菌生物材料，应用于包括骨骼组织工程在内的生物医学领域。