综述：可注射刺激响应性水凝胶微球的趋势：设计策略与治疗创新

这篇综述系统总结了可注射刺激响应性水凝胶微球（HMs）的最新进展，涵盖材料选择（如天然/合成聚合物）、先进制备技术（微流控、乳化等）及多重刺激响应机制（pH、ROS、酶、温度、磁场等），并探讨其在药物递送（如肿瘤靶向）、疾病治疗（如骨关节炎、心肌梗死）和组织工程中的创新应用，为个性化医疗提供新思路。

　　

材料选择与设计策略

水凝胶微球（HMs）的构建材料分为天然与合成两大类。天然材料如海藻酸钠（Alginate）、透明质酸（HA）和壳聚糖（Chitosan）具有优异的生物相容性和细胞亲和性，但机械强度不足。例如，海藻酸钠通过Ca²⁺交联形成凝胶，常用于心肌修复；而HA需化学修饰以增强稳定性。合成材料如聚乙二醇（PEG）和聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAAm）则提供可调的力学性能和温度响应性，PNIPAAm的LCST（32°C）使其在热触发药物释放中表现突出。

制备方法

微流控技术可精确控制微球尺寸和均一性，但成本较高；乳化法适合大规模生产，但需解决油相残留问题。光刻技术能定制复杂结构，而电喷雾技术兼容多种材料但产量低。3D打印技术结合生物墨水可实现个性化微球构建，例如负载羟基磷灰石的GelMA微球促进骨修复。

刺激响应机制

1. pH响应：通过羧酸或氨基基团（如壳聚糖的–NH₂）在肿瘤酸性环境（pH 6.5–7.2）中触发药物释放。
2. ROS响应：硫酮或硼酸酯键（如PBA）在炎症高ROS下降解，用于牙周炎治疗。
3. 酶响应：MMP-13敏感肽（如GPLGLWA-d-Arg）在骨关节炎中加速药物释放。
4. 温度响应：PNIPAAm在局部加热时收缩，适用于热疗联合给药。
5. 磁响应：Fe₃O₄纳米颗粒在交变磁场下产热（SAR值达75.6 W/g），用于肿瘤磁热疗。

应用与展望

HMs在心肌梗死修复中通过钙交联海藻酸凝胶增强心脏功能；在糖尿病伤口中，葡萄糖和MMP-9双响应水凝胶（CS-BA-PVA）实现胰岛素和抗炎药的按需释放。未来需解决规模化生产、长期稳定性及临床转化挑战，推动精准医疗发展。