广东工业大学谭帼馨/广州医科大学周蕾《AFM》：可注射力学顺应性“电子水凝胶”助力糖尿病骨骼肌再生

高分子科学前沿 · 公众号 · 化学 · 2025-05-30 07:41

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，特异性调控M2巨噬细胞极化，抑制炎症反应，实现免疫调节与电偶联协同促进糖尿病VML模型肌肉再生。

图1 免疫调节电活性水凝胶示意图。(a)机械顺应性水凝胶示意图。(b) GKP水凝胶促进糖尿病骨骼肌愈合的机制。

通过动态共价键、氢键和静电相互作用，形成的机械顺应性GKP水凝胶能够匹配骨骼肌组织的力学性能，形成长期稳定的保形界面，防止骨骼肌运动导致水凝胶与组织失配，保证电偶联效应的有效延续。GKP水凝胶通过电偶联和免疫调节协同作用于糖尿病骨骼肌缺陷的机制和治疗过程。GKP水凝胶中的OKGM与甘露糖受体结合，招募并介导M2型巨噬细胞的极化，使水凝胶生物电子学具有固有的免疫调节特性，减缓糖尿病条件下的炎症反应，从而促进骨骼肌愈合。此外，GKP水凝胶提供的导电微环境可以增强内源性或外源性细胞的电通讯。因此，利用GKP水凝胶的电偶联效应，配合骨骼肌组织独特的电生理特性，重新建立骨骼肌缺陷区域的电偶联，恢复电生理信号在缺陷区域的传播，改善缺陷电生理，从而促进骨骼肌愈合。

图2 GKP水凝胶的机械性能、注射性能和自愈性能。各组GKP水凝胶：(a)频率扫描模式流变分析，(b)平均储存模量，(c)剪切减薄试验，(d)应变幅扫描试验。(e)通过在1%至200%的振荡应变范围内反复恢复来评估GKP水凝胶的自愈性能。(f) GKP水凝胶宏观自愈行为图像。(g)拉伸曲线，(h)杨氏模量，(i)压缩曲线，(j) GKP-0水凝胶压缩循环曲线，(k) GKP-8水凝胶压缩循环曲线，(l) GKP-8水凝胶能量耗散。