基于交联剂化学定制的可降解PEG水凝胶微球程序化体内降解研究

《Biomaterials Science》：Programmable in vivo degradation of PEG hydrogel microspheres through tailored crosslinker chemistryOpen Access

　　

生物材料可控降解是可注射医疗器械设计中定义体内寿命的关键要求。在本研究中，我们开发了一系列可降解聚乙二醇微球（PEG-MS），通过含有不同比例ε-己内酯、丙交酯和PEG的可水解PEG-聚酯三嵌段共聚物进行交联。通过悬浮聚合合成了五种PEG-MS（直径约90微米）配方，并评估了其在体外和皮下注射入兔后的体内降解行为，组织学评估持续12个月。通过调节交联剂组成，PEG-MS的降解速率可在体外从2周调节至超过2年，在体内从1个月调节至6个月。增加己内酯含量和缩短PEG链长可减慢降解，建立了交联剂结构与降解行为之间的关系。尽管各配方的排序保持不变，但体内降解速度明显快于体外，表明除了水解外，生物过程也有助于微球降解。组织学分析显示，PEG-MS引发轻微的异物反应，主要以巨噬细胞和巨细胞为特征，无坏死或纤维化包裹的证据，随后降解产物逐渐清除，正常真皮结构得以恢复。与临床公认填充物相比，PEG-MS的组织反应比交联透明质酸水凝胶更为明显，但比基于聚酯的胶原蛋白刺激物持久性低得多。此外，PEG-MS可负载布托啡诺，并在体外提供长达3周的持续药物释放，突显了该平台的多功能性。总体而言，本研究确定了可降解交联剂组成是控制PEG-MS降解的关键设计参数，并证明PEG水凝胶微球的持久性可在广泛的时间范围内调节，同时保持其制造工艺、灭菌稳定性和良好的组织相容性。这些发现为生物医学应用中具有定制降解特征的可降解PEG水凝胶微球的合理设计建立了框架。

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? 2026 作者。由英国皇家化学学会出版

2026

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