可注射自修复岩藻多糖水凝胶：一种具有天然抗炎特性的生物材料新突破

本文创新性地开发了基于岩藻多糖（Fucoidan）的腙键交联（hcFu）水凝胶，通过动态共价化学实现了凝胶时间（10秒至10分钟）和力学性能的可控调节。该水凝胶兼具剪切稀化、自修复、生物粘附等特性，其独特的抗氧化和免疫调节功能（通过NF-κB/MAPK通路）为组织工程提供了新型抗炎平台，在无需外源细胞因子情况下即能调控巨噬细胞极化（M1/M2），展现心肌修复、软骨再生等应用潜力。

　　

Highlight

岩藻多糖（Fucoidan）作为富含硫酸基的天然多糖，其C2-C3位邻二醇结构可通过高碘酸钠（NaIO₄）氧化生成醛基，进而与己二酸二酰肼（ADH）通过动态腙键交联形成三维网络。这种创新化学修饰在保留多糖固有生物活性的同时，赋予材料四大特性：①剪切稀化注射性——能通过26G注射针头；②自愈性——断裂后5分钟内恢复90%模量；③微环境响应性——在生理pH下稳定而在溶酶体酸性环境中降解；④多重生物功能——通过下调TNF-α和iNOS表达促进M2型巨噬细胞极化。

Development of hydrazone-crosslinked fucoidan hydrogels

我们首次将成熟的腙键交联技术应用于岩藻多糖体系。通过调控三个关键参数：聚合物浓度（2-8% w/v）、氧化度（10-50%）和ADH交联比（0.5-2当量），实现了对材料性能的精准控制。流变学测试显示，储能模量（G'）可在0.5-20kPa范围调节，溶胶-凝胶转变温度随氧化度升高而降低。有趣的是，5%氧化度的样品表现出类触变性行为，在100%应变下粘度下降两个数量级后，静置5分钟即恢复初始网络结构。

Conclusion

这种"即插即用"型水凝胶突破了传统抗炎材料的局限：①内源性抗氧化活性使ROS清除率达78%；②在LPS诱导的小鼠炎症模型中，未载药的水凝胶本身就能使促炎因子IL-6降低4倍；③独特的粘弹性使其能完美贴合跳动的心脏表面。这些发现为开发新一代"智能"敷料和再生医学载体提供了新思路。