微凝胶是一类由三联交联聚合物网络构成的微米级软物质颗粒。微凝胶具有水凝胶的生物相容性,又同时突破了宏观水凝胶传质效率低、细胞存活差、不可微创递送的固有缺陷。
微凝胶兼具生物相容、高含水量、可注射、可组装、可溶胀等特点,在药物递送、组织工程、智能材料、3D细胞培养、细胞治疗、类器官模型等领域应用潜力极大。目前微凝胶已成为药物递送与组织工程的重要材料平台之一,用于制作微凝胶基生物墨水、聚集体支架、微凝胶基可注射水凝胶等。
微凝胶类型多样,根据原料来源不同,微凝胶分为天然基微凝胶(以胶原蛋白、海藻酸盐、透明质酸、明胶等生物提取物为原料)、合成基微凝胶(聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙交酯-乙交酯共聚物等为原料);根据结构形态不同,微凝胶分为均质微凝胶和异质微凝胶。
目前已有多种策略被提出用于制备微凝胶,包括微流控技术、3D生物打印技术、电液动力喷涂法、挤出破碎法、多孔网状破碎法、光刻法、热交联法、化学交联法等。微流控技术能够在微通道内制备高效、精准、可控地制备微凝胶,光刻技术具有更高构建复杂形态和结构微凝胶的能力。
根据新思界产业研究中心发布的
《2026-2031年中国微凝胶行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,现阶段,多种微凝胶制备技术虽趋于成熟,但微凝胶距离大规模生产仍存在一定挑战,具体包括批次间稳定性、释放动力学的精准控制、动态仿生微环境的原位调控、界面失效及注射过程的剪切损伤等方面。
近年来,国内外企业正积极推动微凝胶产业化发展及技术突破,我国企业包括上海瓴就医疗科技有限公司、美高微球(南通)科技有限公司、苏州先觉新材料科技有限公司等。微凝胶相关技术专利包括《一种高载药量的缓释微凝胶药膏及其制备方法与应用》、《一种具有酶响应性的可吸入微凝胶及其制备方法和应用》、《一种微凝胶分散体及其制备方法》等。
新思界
行业分析人士表示,作为创新生物医药新材料,微凝胶在组织工程、药物递送、3D生物打印等领域具有广阔应用空间,近年来,随着技术突破,微凝胶正逐渐从实验室研究走向产业化。目前及未来一段时间,微凝胶研究将主要聚集功能定制化、智能响应升级、规模化与低成本量产等方面。
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