《Biomedicine & Pharmacotherapy》：Suprachoroidal hydrogel systems for posterior ocular therapy: Design principles, therapeutic applications, and translational challenges
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脉络膜上腔（SCS）给药为靶向脉络膜和视网膜提供了一种微创途径，同时可降低传统眼部给药方式相关的并发症风险。本综述聚焦于为SCS设计的水凝胶系统，将其视为下一代后部眼疾病治疗的先进材料平台。研究人员结合SCS的解剖结构与生物力学特征，概述了关键的水凝胶设计原则
脉络膜上腔（SCS）给药为靶向脉络膜和视网膜提供了一种微创途径，同时可降低传统眼部给药方式相关的并发症风险。本综述聚焦于为SCS设计的水凝胶系统，将其视为下一代后部眼疾病治疗的先进材料平台。研究人员结合SCS的解剖结构与生物力学特征，概述了关键的水凝胶设计原则，并重点阐述了如何通过调节交联化学与材料性能以实现特定治疗目标。文中讨论了SCS水凝胶系统的多项前景应用，包括：（i）降低眼压（IOP）；（ii）通过溶胀辅助机制将药物颗粒靶向递送至后部眼；（iii）长效递送抗血管内皮生长因子（VEGF）药物等生物制剂；（iv）为细胞移植提供微创支持；（v）采用水凝胶成型微针（HFMNs）实现SCS评估。研究人员同时探讨了关键的转化考量因素，涵盖从临床前到临床的转化路径、生物相容性、可注射性、储存稳定性、灭菌工艺、规模化生产与制造等方面，并展望了未来发展方向。综上所述，本综述将SCS靶向水凝胶确立为一类具有微创特性与临床相关性的独特材料体系，可用于后部眼疾病的诊疗。
1. 引言
后部眼疾病——包括糖尿病视网膜病变、年龄相关性黄斑变性（AMD）、视网膜脱离和青光眼——属于慢性进展性疾病，是全球范围内视力损害与失明的最常见病因。现有眼部后部给药方法均存在固有局限：局部给药虽患者依从性最佳，但受限于药物穿透率低与前房清除快；全身给药缺乏靶区特异性，受血-眼屏障阻隔导致眼部生物利用度低；眼球周给药虽可提升药物穿透率并减少全身副作用，但结膜血流与淋巴循环加速药物消除，显著降低生物利用度；玻璃体内注射目前应用最广，可提供高药物生物利用度，但存在眼内炎、视网膜脱离、出血等注射相关并发症风险；视网膜下注射作为视网膜基因递送的标准方法，需经睫状体平坦部玻璃体切除术，侵入性高，限制了其在常规临床中的应用。相比之下，SCS作为新兴的后部眼给药途径，兼具疗效高、生物利用度高、靶向性强、规避生理屏障及通过区室化降低不良反应等优势。除药物与细胞递送外，SCS还可通过调控IOP用于青光眼治疗。既往SCS给药主要依赖脂质体、DNA纳米粒、无机纳米粒及聚合物纳米粒等载体系统，但存在潜在细胞毒性、滞留性差、清除快及细胞移植支撑不足等局限。水凝胶凭借其可注射性、与眼部解剖结构的适配性、可调溶胀与力学性能、优异的生物相容性及生物可降解性，已成为SCS药物递送的革命性平台。本综述系统梳理了SCS靶向水凝胶的研究进展，区别于既往聚焦于眼部应用的可注射水凝胶、玻璃体内生物制剂长效递送或SCS注射给药的综述，首次专门针对SCS设计的水凝胶系统展开论述，涵盖其解剖生理约束下的设计策略、独特应用场景及转化挑战，旨在为该领域的材料设计与临床转化提供时效性视角。
2. SCS的解剖与生理
SCS是位于脉络膜与巩膜之间的潜在解剖间隙，在正常IOP下两层组织紧密贴合，仅在机械分离（如流体注射或手术插管）时形成实际空间。SCS呈环形分布，前起巩膜突，后至视神经，两端由致密连接封闭，限制流体纵向外流。巩膜为厚胶原结缔组织，维持眼球结构稳定，厚度约0.3–1.2 mm，是微针长度设计的关键参数以避免穿孔风险；脉络膜为高血管化、高顺应性组织，直接为视网膜供血，构成SCS的内界，由外层大血管层（Haller层）、中层中血管层（Sattler层）及内层毛细血管层（脉络膜毛细血管层）构成。两者力学特性的差异及缺乏强物理连接，使SCS在流体注入时可发生扩张，为药物递送创造有利条件，但过度扩张可能导致局部组织应力改变，需在器械设计中予以评估。SCS内含细胞外基质（ECM）成分（胶原蛋白、弹性纤维、糖胺聚糖）及常驻细胞（成纤维细胞、黑素细胞等），缺乏独立血管系统，其细胞与结构组分可能影响生物材料的穿透、分布与滞留。脉络膜血管的邻近性可能影响免疫识别与药物清除。SCS在维持眼内液体平衡中发挥重要作用，液体流入主要通过非常规房水流出途径（前房→睫状体上腔→SCS），受前房与SCS间压力梯度驱动；流出则主要通过扩散进入眶周组织、脉络膜血管及涡静脉，受渗透压与静水压梯度调节。值得注意的是，SCS内存在后向递减的压力梯度（前部较前房低约0.8±0.2 mmHg，后部低约3.7±0.4 mmHg），可促进注入物质向后部（黄斑区）迁移，这是SCS导向疗法的天然优势。然而，个体间巩膜与脉络膜解剖差异及疾病状态（如青光眼、脉络膜新生血管化）可能影响SCS扩张程度、药物分布与递送效率，是SCS给药可重复性的重要影响因素。综上，SCS的解剖生理特征既使其成为理想的药物递送靶点，也对水凝胶的注射性、铺展行为、滞留性、溶胀性及生物力学适配性提出了特定的工程设计约束。
3. SCS的进入方法
SCS的进入途径主要包括微导管、皮下注射针及微针三类。微导管需经巩膜切开术置入，可实现高精度靶向与实时可视化，但操作需手术室环境与外科专业技术，存在玻璃体穿透、脉络膜损伤、出血、炎症及眼内炎等风险，侵入性高，不适用于需反复注射的慢性疾病。游离手持注射法使用常规皮下注射针连接Hamilton/胰岛素注射器，可在门诊完成，操作便捷，但依赖操作者经验，缺乏可视化引导，存在误穿入玻璃体、视网膜下或结膜下间隙的风险，剂量准确性与安全性变异度大。中空微针（HMNs）是目前最高效且研究最广泛的SCS递送方式，针长通常设计为900–1100 μm以匹配巩膜厚度，可在不损伤深部眼组织的前提下精确穿透巩膜，操作可在门诊无菌条件下完成，具有简便、疼痛轻、微创、培训要求低及安全性佳等优势，代表了SCS给药的当前技术前沿。药物在SCS内的分布受操作与制剂参数共同影响：增大注射体积与多象限注射可提升脉络膜覆盖范围；制剂的黏度、溶胀能力、粒径及离子电荷等理化性质亦为关键因素，例如剪切稀化流体可实现低阻力注射并在注射后恢复高黏度以实现长效释放，高溶胀能力的制剂可增加SCS覆盖厚度，离子导入技术可促进带电分子的后向分布。总体而言，SCS给药正从侵入性手术方法向微创技术演进，但巩膜厚度个体差异、眼解剖变异及注射力度仍可能导致给药可重复性与剂量精度的变异，需标准化以实现广泛临床转化。
4. 用于SCS递送的水凝胶
水凝胶是由天然或合成亲水聚合物经交联形成的三维多孔网络，具有类组织力学性能和优异的保水能力。其高生物相容性、可降解性及多孔结构使其适用于后部眼药物递送与SCS给药。在SCS应用中，可注射水凝胶可适配复杂的眼部解剖结构，实现长效调控释放，并模拟ECM以支持细胞存活、生长与滞留。SCS靶向水凝胶的微创递送策略主要包括原位凝胶化与剪切稀化凝胶两类：原位凝胶化通过体外预凝胶化（凝胶时间足够长以避免针头堵塞）或体内刺激触发（化学共价交联如紫外光照射，或物理刺激如pH、温度、离子强度诱导交联）实现；剪切稀化凝胶则依靠可逆物理键或动态共价键实现应力依赖的黏度变化，可在细针内流动并在注射后恢复网络结构。透明质酸（HA）作为天然存在于眼组织的多糖，因其优异的生物黏附性、生物相容性及可通过CD44受体靶向视网膜组织，成为SCS水凝胶的重要基质材料。
4.1 物理水凝胶
物理水凝胶通过氢键、疏水相互作用、离子相互作用及主客体化学等非共价作用形成，合成条件温和且无有毒试剂残留，生物相容性佳。多数非共价作用具有可逆性，赋予材料剪切稀化、自修复及刺激响应特性，适用于SCS给药。然而，物理水凝胶普遍存在力学性能弱、环境敏感性高及降解速率快等局限，难以满足长期治疗需求。例如，氢键易受水分子干扰而断裂；疏水相互作用对温度波动敏感；离子相互作用可能被眼内生理离子置换而破坏结构完整性；主客体化学需化学接枝修饰，需严格评估眼内生物相容性。可通过构建双网络或多重相互作用协同的策略提升其力学性能，但总体而言，物理水凝胶更适合短期SCS应用。
4.2 化学水凝胶
化学水凝胶主要通过酶催化反应、希夫碱交联、迈克尔加成、点击化学及光交联等共价交联方式制备，相较于物理水凝胶具有更强的网络结构、更优的力学性能、可控的降解行为及更长的滞留时间，适用于SCS长效药物递送。酶催化交联可在生理条件下高效特异性成胶，支持微创注射，但凝胶性能受温度与pH影响，眼内炎症或疾病可能改变微环境从而影响凝胶化。希夫碱交联基于醛基与氨基的亚胺键形成，具有可注射性与自修复性，但在水性环境中的水解敏感性限制了其耐久性。点击化学与迈克尔加成反应可在温和生理环境下实现选择性可控合成，利于设计特定药物释放曲线，但残留副产物可能存在眼内安全性风险，需严格纯化。光交联利用紫外或可见光引发剂实现原位凝胶化，可控性高，但光引发剂潜在毒性、设备成本高、规模化难度大及长期光照对水凝胶的损伤风险限制了其在SCS的应用。综上，化学交联水凝胶虽适合长期治疗，但其生物相容性、安全性及眼内适用性需全面评估。
4.3 物理、化学及杂化水凝胶的关键比较
物理水凝胶制备简便，具有可逆性、剪切稀化及刺激响应优势，但弱物理交联网络限制了其长期滞留与长效递送能力，易被眼内水分子、温度波动及离子干扰破坏，导致突释或滞留时间不足，仅适用于短期SCS递送或需温和封装条件的细胞递送。化学交联水凝胶具有优异的化学与机械稳定性，通过调节交联类型与条件可精确控制溶胀、降解及药物释放行为，适合需长期IOP降低或后部眼持续暴露的治疗场景，但需关注交联剂、残留单体、催化剂及光引发剂的眼内耐受性，以及过强刚度可能导致的巩膜-脉络膜界面机械应力。杂化水凝胶结合物理与化学交联优势，物理相互作用赋予可注射性、自修复性及组织适配性，化学交联提供机械完整性、滞留性与长效释放能力，是下一代SCS水凝胶的重要方向，但配方复杂度高，需系统评估凝胶时间、降解产物、可注射性、溶胀行为及长期生物相容性。水凝胶类型的选择应基于治疗目标：短期治疗优选快速可注射、生物降解的物理水凝胶；慢性疾病需化学稳定或杂化系统以实现长效滞留与控释；生物制剂与细胞治疗应优先考虑温和凝胶化条件而非最大机械强度。鉴于SCS为狭窄潜在间隙，水凝胶需具备低注射黏度、注射后在SCS内充分铺展并安全扩张、避免过度机械应力，同时需兼顾长效释放与重复给药的安全性。表1系统总结了SCS水凝胶的设计考量，涵盖注射便捷性、凝胶时间优化、狭窄间隙内可控铺展、滞留性、避免过度扩张、组织适配性、长效释放、重复给药、长期安全性、后向靶向及细胞/生物制剂递送等维度的具体要求、优选设计方案及潜在风险与挑战。
5. SCS水凝胶的应用
5.1 通过SCS水凝胶降低IOP
降低IOP是青光眼管理的核心策略。现有一线疗法（如滴眼液）存在患者依从性差、给药方案复杂、IOP控制不稳定及成本高昂等问题；手术与器械干预（如小梁切除术、小梁泵、激光小梁成形术）虽可有效降IOP，但伴随炎症、出血、视网膜损伤及滤过泡相关并发症等风险。SCS作为非常规房水流出途径的关键部位，为IOP调控提供了新靶点。既往手术方法（如巩膜内睫状沟-脉络膜上腔微管技术）通过植入微管引流房水至SCS以降低IOP，虽有效但手术风险高、微管易阻塞且长期稳定性存疑。相比之下，可注射水凝胶通过微创方式扩张SCS，理论上可增强非常规房水流出从而降低IOP，具有更优的安全性前景。临床前研究显示，HA基原位成型可注射水凝胶在兔模型中可维持IOP降低超过4个月，单次50 μL注射即可使IOP降低约4 mmHg并维持35天；经硫醇化HA与聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）通过点击化学硫醇-烯反应制备的化学交联HA水凝胶，体外在透明质酸酶溶液中可保持完整超过1个月（商品化HA水凝胶2天内溶解），体内IOP降低效应可持续4个月，但兔模型为正常眼压模型，需在高血压及青光眼模型中进一步验证。在非人灵长类动物（食蟹猴）研究中，HA基水凝胶在高血压与正常眼压眼中分别实现47.5%与38.8%的IOP降幅，效果优于或等同于现有降眼压滴眼液，但降压持续时间（高血压眼38天，正常眼压眼39天）短于兔模型，可能与猴眼内透明质酸酶活性更高、睫状肌发育更完善及基线非常规流出率更高有关。长期随访发现，兔模型中化学修饰水凝胶在注射121天后出现轻度局部免疫细胞浸润与轻微至中度纤维化，推测与PEGDA交联剂相关；猴模型中观察到多核巨细胞，提示异物反应，但3–8个月后无活动性炎症或纤维化，表明局部免疫反应可能随凝胶降解而消退。两性离子水凝胶通过迈克尔加成反应由二硫苏糖醇（DTT）交联制备，在兔SCS内注射后可使IOP降低约2–3 mmHg并维持至少6周，优于商品化HA水凝胶，且具有抗透明质酸酶降解能力，短期生物相容性良好，无炎症、新生血管或纤维化表现。然而，两性离子水凝胶的长期生物相容性、过度溶胀风险、离子强度敏感性及高昂单体成本仍需解决。总体而言，SCS可注射水凝胶系统为IOP降低提供了微创、长效的新机制，有望替代高频滴眼液的依从性问题及高风险手术，但需进一步优化溶胀与降解性能，在大型动物模型中验证长期安全性与有效性。
5.2 通过SCS水凝胶实现后部眼药物靶向
后部 segment疾病（如AMD、糖尿病黄斑水肿、后部葡萄膜炎）的治疗受限于传统给药途径的眼屏障阻隔。SCS注射虽可实现脉络膜与视网膜的靶向递送，但注入制剂易在全SCS内弥散，难以富集于黄斑等关键区域。现有后向靶向技术包括离子导入法与重力法：离子导入利用电压梯度驱动带电药物向后部迁移，仅适用于小分子药物且操作复杂；重力法利用高密度颗粒在重力作用下向后部沉降，但受患者头位、解剖差异及眼动影响，可重复性低。水凝胶溶胀辅助靶向是一种创新策略，通过先注入含药溶液、后注入可溶胀水凝胶，利用水凝胶膨胀产生的机械推力将药物颗粒推向眼后部靶区。研究显示，双层制剂（底层为1% HA与荧光聚合物颗粒，上层为4% HA水凝胶）在兔眼SCS内注射后，仅<12%的药物颗粒自然到达后部，而水凝胶溶胀后可将颗粒推至视神经与黄斑区；加热至37°C、体内注射及高盐浓度（9% NaCl）均可增强粒子后向迁移率，最高可达76%。该策略无需复杂设备，技术简便，转化潜力高，但需关注水凝胶溶胀可能引起的SCS扩张对IOP及眼生物力学的影响，以及病理状态下温度、pH及离子强度变化对溶胀行为的干扰。未来研究应聚焦于优化溶胀动力学以实现精准控释，开发多层水凝胶系统以实现分阶段释放，并在大型动物模型中验证药物分布与长期安全性。物理交联水凝胶因降解快、滞留时间短，尤其适合作为临时性推动剂应用。
5.3 SCS内水凝胶介导的药物长效释放
SCS直接给药虽可靶向脉络膜与视网膜并减少前段暴露，但脉络膜毛细血管的高血管密度导致药物快速清除（如贝伐珠单抗在猪SCS内7天内完全清除），需频繁注射以维持疗效，增加了感染与并发症风险。传统长效递送系统（微粒、纳米粒、脂质体）制备过程涉及有机溶剂与超声处理，易导致蛋白变性聚集，不适用于生物制剂。水凝胶凭借温和的水相制备条件、可注射性及可调网络结构，成为SCS生物制剂长效递送的理想平台。药物从水凝胶释放的机制包括扩散控释、溶胀控释及降解控释，但生理环境因素可能导致体内释放行为不可预测。共价结合策略通过将药物化学键合至聚合物链上，可显著延缓释放速率。研究显示，将贝伐珠单抗（BVZ）共价偶联至高分子量HA后，SCS内滞留时间延长至1个月；进一步通过PEGDA交联构建的原位成型HA基水凝胶（Bev-HA水凝胶），体外BVZ释放可持续6个月，突释率仅为29.9±1.8%，体内可维持有效浓度达3个月，血清BVZ浓度远低于全身性抗肿瘤治疗所需水平，系统性副作用风险低。另一项研究采用紫外光激活的聚己内酯二甲基丙烯酸酯（PCM）/甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）水凝胶，通过优化光交联时间（10分钟）实现了BVZ长达4个月的缓释，同时保持其VEGF结合能力与结构完整性，细胞毒性随交联程度提高而降低。然而，光引发剂分解产生的苯甲酰自由基可能引发氧化应激，紫外线暴露也存在安全风险。刺激响应性水凝胶（包括内源性刺激如pH、温度、酶，及外源性刺激如光、磁场）虽可实现时空精准控释，但需解决残留试剂毒性、生理环境干扰及规模化生产等挑战。总体而言，SCS水凝胶长效递送系统可将抗VEGF药物的给药间隔从每月一次延长至4–6个月，显著提升患者依从性，但仍需解决体内凝胶化可重复性、突释风险、引发剂毒性及长期生物相容性等关键问题。
5.4 通过SCS水凝胶实现细胞移植
AMD、视网膜色素变性及青光眼等退行性眼病导致光感受器、视网膜神经节细胞等不可逆损伤，细胞治疗通过替换受损细胞或分泌神经营养因子促进再生，具有巨大潜力。胚胎干细胞、视网膜祖细胞、诱导多能干细胞及间充质干细胞（MSCs）均在视网膜修复中展现出前景，其中MSCs主要通过旁分泌机制发挥治疗作用，适合SCS递送。传统细胞悬液或细胞片移植存在细胞存活率低、侵入性高及组织整合不足等局限。载细胞水凝胶通过模拟ECM微环境，可保护细胞免受剪切应力损伤、提升注射后细胞滞留与存活率。研究显示，采用希夫碱化学制备的可注射水凝胶（由层粘连蛋白、羧甲基壳聚糖及氧化葡聚糖组成），负载诱导多能干细胞衍生的脉络膜内皮细胞后注入SCS，在免疫抑制大鼠模型中显著提升了供体细胞在脉络膜的滞留与存活，且移植物局限于脉络膜层，未引起视网膜结构损伤。动态剪切稀化水凝胶相比原位成型凝胶，可在注射全过程中（注射前、注射中、注射后）持续保护细胞，避免细胞沉降、机械损伤及支撑不足等问题。水凝胶的力学性能、孔隙率、降解速率及流变学行为均需针对SCS环境优化：适宜的模量可减少组织压迫与眼生物力学改变；合适的孔隙率保障营养交换、气体扩散与细胞迁移；匹配的降解速率平衡支架寿命与组织修复进程；剪切稀化与自修复特性则支持微创给药与细胞全程保护。天然聚合物基水凝胶虽具有固有生物活性，但存在批次差异与免疫原性风险；合成聚合物基水凝胶力学性能优异，但需化学修饰引入生物活性 motif；杂化与互穿网络水凝胶是重要发展方向。共价交联水凝胶虽提供长期机械支撑，但光交联或化学交联条件可能对细胞存活造成不利影响。目前SCS细胞移植仍处于临床前阶段，需在大型动物模型中验证长期细胞存活、功能整合及免疫应答，并探索干细胞衍生外泌体等无细胞疗法的应用潜力。
5.5 HFMNs作为SCS递送的新型器械
HMNs已在SCS递送中获得临床验证（如Clearside Biomedical公司的SCS Microinjector?），但仍存在断针、弯针、堵塞及回流风险。HFMNs通过在穿刺后吸收体液溶胀形成凝胶塞，可有效防止回流、泄漏与污染，同时兼具柔软性、患者舒适度及微创优势。空间诱导型HFMN（SI-HFMN）采用烛形设计，由聚（甲基乙烯基醚-交替-马来酸）（PMVE/MA）与PEG交联制备，穿刺力约2.07 N，断裂力达5.1±0.7 N，溶胀率达356±28%。烛形构型使溶胀体积集中于SCS对应深度，通过机械刺激促进SCS形成并实现药物释放，初始突释率>93%（120分钟内），适合需快速起效的后部眼疾病治疗。相较锥形与漏斗形，烛形SI-HFMN在SCS形成效率上具有显著优势。然而，该研究仅在离体猪眼中验证，缺乏体内药效学与长期安全性数据，且需针对真实治疗药物（如抗VEGF药物、类固醇）验证其稳定性与释放行为。HFMNs的转化需平衡机械强度与柔韧性，避免过软导致穿刺失败或过硬导致断裂；需提升载药量以适应生物制剂与大颗粒制剂；需解决灭菌兼容性、储存稳定性及规模化生产等挑战。作为组合产品，HFMNs的监管审批路径复杂，需开展标准化力学测试、与HMNs的头对头比较研究、大型动物长期安全性评价及灭菌包装策略开发，以加速其临床转化。
5.6 SCS水凝胶系统的跨应用分析
尽管SCS水凝胶应用于IOP降低、后向靶向、长效释放、细胞移植及HFMNs等不同场景，但其性能均取决于交联类型、凝胶时间、溶胀行为、药物释放动力学、降解与滞留速率及机械/流变性能等核心参数，而这些参数的最优值因应用场景而异：IOP降低系统需慢降解与可控溶胀以维持SCS扩张；后向靶向系统需适度溶胀与铺展能力；长效释放系统需长滞留与慢降解；细胞移植系统需优先保障细胞相容性与活力维持；HFMNs则需特定形状、溶胀行为与机械强度的平衡。值得注意的是，某些特性在一类应用中为优势，在另一类中可能成为缺陷，例如快速降解有利于靶向推动剂的重复给药，但会损害长效释放的持续时间；高强度交联提升药物释放稳定性，却可能增加细胞毒性风险。表2汇总了目前已报道的SCS水凝胶临床前研究，涵盖材料类型、应用方向、交联方式、凝胶时间、释放时长、溶胀行为、滞留/降解、机械/流变性能、载荷物、关键结果、动物模型、安全性发现、局限性与参考文献，揭示了当前研究普遍缺乏对水凝胶理化参数的全面表征，阻碍了跨研究比较与最优设计标准的建立。未来需建立标准化的参数报告规范，以促进SCS水凝胶系统的转化与跨应用兼容。
6. 临床转化与未来展望
6.1 临床前到临床的转化挑战
临床前动物模型是评估水凝胶可行性、起始剂量与安全监测策略的基础，但物种间眼解剖、生理及免疫反应的显著差异限制了结果向人类的外推。啮齿类动物模型成本低、遗传工具丰富，适合概念验证与初步安全性评估，但其巩膜厚、眼容积小，与人类的差异导致水凝胶铺展、注射体积、药物浓度及微针穿刺数据的外推需谨慎。兔眼在解剖与生理上更接近人类，常用于评估注射可行性、耐受性、药物分布与滞留，但仍存在物种特异性差异。猪眼在形态、尺寸、血管化及视网膜结构上与人类高度相似，离体猪眼模型可用于制剂筛选与SCS注射可行性评估，但无法模拟动态生物学过程。非人灵长类动物视觉系统与人类最接近，是转化研究的金标准，但受伦理、成本与法规限制。建议采用阶梯式策略：啮齿类用于概念验证与早期评估，兔与猪用于注射性、分布、滞留、降解及安全性研究，非人灵长类用于后期关键验证。同时需标准化实验报告要素，包括物种、疾病模型构建方法、注射体积、配方化学、凝胶动力学、滞留时间、释放时长、溶胀与降解特性及组织相容性数据，以提升研究可比性与预测价值。
6.2 水凝胶在SCS内的命运与长期安全性
水凝胶在SCS内的体内命运（铺展、溶胀、机械适配、降解、药物释放及清除）是转化中最未被充分理解的环节。SCS为狭窄潜在间隙，水凝胶的长期滞留需避免炎症、组织压迫、眼内压改变、细胞形态改变及脉络膜/视网膜功能障碍。大多数研究仅评估短期安全性，而后部眼疾病需长期或反复治疗，慢性SCS扩张的耐受性、重复给药的累积效应（材料沉积、组织顺应性改变、分布变异）及降解产物的安全性均需系统评估。合成聚合物（如PLGA）降解可能产生酸性产物引发炎症；PEG可能引起轻度免疫反应；天然聚合物（如HA）降解产物虽相对安全，但来源批次差异可能导致纯度与内毒素负荷变异；化学交联剂残留可能增加免疫原性与异物反应风险。需依据ISO 10993标准开展全面的生物相容性评价，包括细胞毒性、致敏性、全身毒性及降解产物评估，确保材料在SCS环境中可预测地滞留、安全地降解清除，并支持重复给药而无累积毒性。
6.3 灭菌
灭菌是SCS水凝胶临床转化的重大挑战。眼部制剂必须无菌且无内毒素，但水凝胶的高含水率与聚合物特性使传统终端灭菌方法（高压蒸汽、γ射线、环氧乙烷）可能破坏材料结构、改变黏度、削弱力学性能，甚至损伤封装的细胞与蛋白药物。最可行的策略是对前体溶液进行无菌过滤或辐照灭菌，随后在GMP级洁净条件下进行无菌配制与细胞封装。灭菌工艺的选择需基于具体材料特性，且不能仅以无菌保证为唯一标准，还需评估其对可注射性、凝胶动力学、机械性能、溶胀行为、降解曲线、释放动力学及生物活性的影响。
6.4 可注射性与注射器适应性
临床用制剂需能通过标准针头或微针顺利注射。需系统评估流变行为与原位凝胶动力学，避免因堵塞、过早凝胶化、注射力过大或反流导致给药失败。剪切稀化水凝胶需优化流变参数以平衡注射流畅度与注射后结构完整性，尤其对于载细胞水凝胶，需最大限度减少注射过程中的剪切应力对细胞的损伤，同时确保注射后足够的机械支撑以维持细胞定位与活性。原位成型水凝胶需精确控制凝胶窗口：凝胶过快导致堵塞与不完全递送，凝胶过慢导致突释或异位迁移。建议在模拟临床注射条件下（针头规格、注射体积、时间
