综述：解锁刺激响应型可注射水凝胶在骨愈合应用中的潜力

这篇综述深入探讨了刺激响应型（"智能"）可注射水凝胶在骨修复领域的突破性进展。文章系统分析了温度（LCST/UCST）、光（NIR/UV）、pH、氧化还原（ROS）、酶（MMP）等响应机制，及其通过动态共价键（如硼酸酯键、二硫键）实现时空可控药物释放的策略，特别关注颅颌面（CMF）、颅骨和临界尺寸骨缺损中的应用，为开发兼具仿生ECM特性和力学适配性的智能骨修复材料提供了前瞻视角。

　　

刺激响应型可注射水凝胶：骨修复的智能革命

传统水凝胶的静态特性限制了其在动态生理环境中的应用，而刺激响应型可注射水凝胶通过感知pH、温度、酶等内外源信号，实现了从"被动填充"到"主动调控"的跨越。这类材料能像变形金刚般在液态注射与固态支架间自由切换——温度响应型材料如聚(N-异丙基丙烯酰胺)在体温下自发形成三维网络；光响应系统如吲哚菁绿在近红外（NIR）照射下产生光热效应，精准触发药物释放。

物理化学与生物学的精妙平衡

设计骨修复水凝胶需模拟天然骨ECM的双相特性：既要具备皮质骨级别的刚度（>1 GPa），又要保留松质骨的孔隙结构。通过动态共价化学（如希夫碱反应）与物理交联（如静电作用）的协同，科学家构建出能同步降解的"时空编程"材料。例如含MMP敏感肽（GPLGIAGQ）的水凝胶，在炎症微环境中被基质金属蛋白酶精准剪切，实现骨形态发生蛋白2（BMP-2）的病灶靶向递送。

多重响应机制的协同作战

温度向导：壳聚糖/甘油磷酸盐体系在37°C发生溶胶-凝胶转变，像液态记忆金属般完美贴合不规则骨缺损。

光控兵团：SrCuSi₄O₁₀纳米片构筑的光热系统，在NIR照射下同时释放β-磷酸三钙（β-TCP）和铜离子，实现抗菌-成骨双功能治疗。

酶响应特工：搭载血小板衍生生长因子（PDGF）和BMP-2的聚乙二醇水凝胶，通过MMP活性模拟自然愈合时序——先招募细胞再诱导分化。

临床转化的破局之道

面对机械强度不足的桎梏，最新研究的"刚柔并济"策略令人振奋：刚性外壳赋予承重能力，而软质内核通过动态硫醇-烯点击化学调节降解速率。4D生物打印技术更将时间维度引入设计，使支架能像乐高积木般在体内自主重构。尽管降解产物毒性和靶向精度仍是临床转化的拦路虎，但天然聚合物（如脱细胞ECM）与多重响应联用方案正打开新的可能——未来的骨修复材料，或许会像智能机器人般在人体内完成侦察、修复、撤退的全流程。