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动态水凝胶在常温下存储运输困难，制备过程繁琐。研究人员开发出动态微米级（DMS）凝胶粉，可冻干存储运输，复水后性能良好，能用于蛋白质递送，为生物医学领域提供实用、低成本的解决方案。
在现代医学的舞台上，微创治疗正逐渐成为手术领域的 “宠儿”。它凭借着创伤小、适应症多、治疗精准以及术后恢复快等诸多优势，越来越受到医生和患者的青睐。而可注射水凝胶作为微创治疗的 “得力助手”，能够轻松地将生物材料或各种 “货物”，比如细胞、蛋白质、药物等，精准地输送到目标部位，在生物医学领域发挥着重要作用。
然而，看似 “完美” 的可注射水凝胶却有着自己的 “烦恼”。在实际临床操作中，生物污染、“货物” 流失以及针头堵塞等问题频繁出现，严重限制了它的应用。为了解决这些难题，动态水凝胶应运而生。动态水凝胶拥有可逆交联机制，就像拥有神奇的 “自我修复” 能力，在注射过程中即使受到剪切应力的破坏，也能通过动态键让挤出的凝胶颗粒重新整合，恢复其结构和功能，为微创给药提供了极大的便利。
但是，新的问题又出现了。如何在常温条件下存储和运输动态水凝胶，一直是困扰科研人员的一大难题。目前，动态水凝胶大多以凝胶状态应用，其制备过程极为繁琐，需要对原始聚合物进行多步化学合成和纯化，不仅耗时久，而且成本高昂，批次间质量差异大，难以满足紧急需求。同时，在存储和运输过程中，为了避免细菌入侵和生物降解，必须在低温甚至冷冻的无菌环境下进行，这无疑需要大量的基础设施和能源支持，使得在资源匮乏地区难以推广应用。
为了攻克这些难题，国内研究人员展开了一项极具创新性的研究。他们致力于开发一种全新的动态微米级（DMS）凝胶粉，希望能打破动态水凝胶应用的瓶颈。
研究人员以多种可逆交联的水凝胶为基础，这些水凝胶由适度亲水的聚合物，如透明质酸（HA）和明胶构成。通过冷冻干燥和研磨的方法，成功制备出了可在常温下长期存储和运输的即用型 DMS 凝胶粉。这种凝胶粉在存储 7 个月后，只需加入适量的水溶液，如去离子水、磷酸盐缓冲液（PBS）、蛋白质溶液等进行复水，就能轻松得到动态水凝胶，而且复水后的水凝胶能保留原始水凝胶 70% 以上的性能，包括稳定的蛋白质递送能力、良好的机械性能、可注射性、自修复性和重塑能力。
研究人员还利用 DMS 凝胶粉快速复水和长期存储稳定的优势，初步验证了在粉末复水过程中可快速构建用于蛋白质递送的水凝胶。与需要有机溶剂的封装蛋白质载体不同，该凝胶粉在复水时就能实现蛋白质的即时负载。这一研究成果意义重大，它不仅简化了动态水凝胶的制备流程，将制备时间从几天缩短至不到 1 小时，还避免了因化学合成和复杂制备过程导致的质量和性能差异，以粉末产品的形式标准化制备和销售，满足了临床治疗的即用需求，为动态水凝胶在生物医学领域的大规模应用提供了实用、可扩展且简单的解决方案，展现出巨大的工业价值。该研究成果发表在《European Polymer Journal》上。
在研究过程中，研究人员主要运用了冷冻干燥和研磨技术来制备 DMS 凝胶粉。通过将动态水凝胶冷冻干燥，去除水分，再进行研磨，使其成为微米级的粉末，以便于存储和运输。同时，对复水后的水凝胶进行多种性能测试，如检测其蛋白质递送能力、机械性能、自修复和重塑能力等，以此来评估 DMS 凝胶粉复水后形成的水凝胶的质量。
下面来详细了解一下研究结果：
- DMS 凝胶粉的制备与存储稳定性：研究人员通过冷冻干燥和研磨的方法制备出 DMS 凝胶粉，实验证明该凝胶粉在常温条件下具有出色的长期存储稳定性，可存储超过 7 个月。
- 复水后水凝胶的性能：存储 7 个月后的 DMS 凝胶粉复水后，能保留原始水凝胶 70% 以上的性能，包括稳定的蛋白质递送、良好的机械性能、可注射性、自修复和重塑能力。这表明复水后的水凝胶能满足实际应用需求。
- 蛋白质递送能力验证：利用 DMS 凝胶粉快速复水和长期存储稳定的优势，研究人员初步验证了在粉末复水过程中可快速构建用于蛋白质递送的水凝胶，且凝胶粉在复水时能实现蛋白质的即时负载，为蛋白质递送提供了新途径。
研究结论表明，研究人员成功开发出 DMS 凝胶粉，这种凝胶粉通过复水可形成性能良好的动态水凝胶，且能在常温下长期存储和运输。这一成果解决了动态水凝胶制备繁琐、存储运输困难的问题，为生物医学领域的蛋白质递送提供了一种实用、低成本的解决方案，有望推动动态水凝胶在临床治疗和其他生物医学领域的广泛应用。在讨论部分，研究人员进一步强调了该研究成果在简化制备流程、避免质量差异、满足临床即用需求等方面的重要意义，同时也展望了 DMS 凝胶粉在未来生物医学领域更广阔的应用前景，为后续相关研究提供了重要的参考和方向。
