综述：新型聚合物生物材料在水凝胶基药物递送系统中的综合评述

【编辑推荐】本综述系统阐述了由天然/合成聚合物构建的水凝胶（hydrogel）在药物递送系统（DDS）中的独特优势：高溶胀指数、生物相容性、可操控性和快速降解特性，详述其作为纳米载体（nanocarriers）在靶向递送中的被动/主动给药机制，为组织工程（tissue engineering）和非口服给药研究提供创新视角。

　　

Abstract

水凝胶生物材料凭借其三维交联网络结构和仿生特性，正成为药物递送领域的研究热点。这类由天然（如胶原、透明质酸）或合成（如聚乙二醇PEG、聚丙烯酸PAA）聚合物构建的材料，兼具机械稳定性和生物相容性（biocompatibility），其高含水率（>90%）特性可模拟细胞外基质（ECM）微环境。

物理化学特性

水凝胶的溶胀行为（swelling index）受pH、温度等刺激响应，例如温度敏感型聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）在32°C发生体积相变。这种智能响应性使其能按需释放药物分子（drug molecules），如抗癌药阿霉素（DOX）的pH触发释放。

递送机制

• 被动靶向：通过增强渗透滞留效应（EPR effect）在肿瘤部位富集
• 主动靶向：整合抗体/配体（如RGD肽）实现特异性结合
• 环境响应：氧化还原敏感的二硫键（-S-S-）在肿瘤微环境中断裂

应用前沿

1. 眼部给药：硅水凝胶接触透镜（contact lenses）持续释放抗青光眼药物
2. 经皮递送：微针阵列（microneedle arrays）穿透角质层递送胰岛素
3. 组织再生：负载生长因子（如VEGF₁₆₅
   ）的明胶水凝胶促进血管新生

挑战与展望

当前研究需优化载药效率（loading capacity）与突释效应（burst release）的平衡，新型动态共价键（如硼酸酯键）水凝胶或可解决这一难题。3D生物打印（3D bioprinting）技术将推动个性化水凝胶载药系统的临床转化。