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为解决传统大孔支架制备复杂、无法原位定制的问题，研究人员开展了通过双注射器系统将气体微流均化到自交联明胶转谷氨酰胺酶（TG）混合物中原位形成黏附性大孔支架的研究，结果显示该支架可促进细胞浸润和组织再生，在再生医学中潜力巨大。
在医学发展的长河中，组织损伤修复与再生一直是科研人员重点攻克的难题。想象一下，当人体组织因疾病、创伤等遭受破坏时，如何让受损的组织重新恢复生机，像未受伤前一样正常工作，这是再生医学和组织工程领域的核心目标。
在这个领域，三维（3D）生物材料支架扮演着至关重要的角色。它就像搭建高楼的脚手架，为细胞的生长、迁移和组织的修复提供了临时框架。理想的支架不仅要易于制备和使用，还得能完美贴合不规则的组织缺损部位，并牢牢地黏附在上面。然而，传统的大孔支架制备过程极为复杂，而且无法在原位进行定制和制造，这就好比准备了一套固定尺寸的脚手架，却很难适应各种形状和大小的建筑需求，大大限制了其在临床治疗中的应用效果 。
为了打破这一困境，来自未知研究机构的研究人员踏上了探索之旅。他们的研究成果发表在《Acta Biomaterialia》上，为组织修复与再生带来了新的曙光。
研究人员开发了一种极具转化潜力的方法，通过双注射器系统将气体微流均化到自交联明胶转谷氨酰胺酶（TG）混合物中，实现了原位形成组织黏附性大孔支架。
在这项研究中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先，利用双注射器系统与微流连接器相结合的方式，将特定体积的空气均匀混入水凝胶前体中，从而形成具有目标孔隙率和孔径的泡沫。这种方法能够精准调控支架的孔隙结构。其次，通过改变发泡参数，如气体流量、混合时间等，精确控制支架的孔隙率；调整明胶和 TG 的浓度，控制交联动力学，进而优化支架的各项性能。
下面让我们来详细了解一下研究结果：
- 支架制备与性能调控：研究人员使用双注射器系统将空气均化到含有 TG 的明胶前体中形成泡沫。通过调整发泡参数，他们可以精确控制孔隙率，改变明胶和 TG 浓度则能调控交联动力学。最终得到的泡沫支架具有可控的孔分布、良好的柔韧性、强组织黏附性、稳定性，能实现蛋白质的持续释放，并且与本体水凝胶相比，具有更快的生物降解特性。
- 细胞浸润与组织反应：在皮下注射实验中，与本体水凝胶相比，泡沫支架能显著促进细胞浸润，减少纤维包膜的形成。这意味着泡沫支架能更好地与周围组织融合，为细胞的生长和组织再生创造有利环境。
- 伤口愈合效果：在治疗小鼠全层皮肤伤口的实验中，与本体水凝胶相比，该支架在愈合速度和质量上都有显著提升。这表明这种原位形成的大孔支架在实际的伤口治疗中具有巨大的应用潜力。
研究结论和讨论部分指出，该研究开发的基于支架的再生策略具有高度的可转化性，在体外和体内实验中都展现出了良好的物理和生物学特性。这种原位制备和植入自交联、黏附性大孔泡沫支架的方法，能够有效恢复缺失的细胞外基质，促进细胞快速浸润。其在组织修复和再生医学领域具有重要意义，为未来的临床治疗提供了一种新的思路和方法，有望改善患者的治疗效果，推动再生医学的进一步发展。
