微流控技术赋能！可注射水凝胶-微球复合系统，改善骨关节炎治疗-北京永康乐业科技发展有限公司

导读：

近期，河北科技大学胡连栋教授团队成功开发了一种新型可注射水凝胶-微球复合系统（DIA-MS@gel），用于骨关节炎的精准与持续治疗。该系统通过动态交联的水凝胶封装载药微球，不仅表现出良好的可注射性和自愈合能力，还能在炎症微环境中实现pH响应性的药物长效缓释，显著促进了关节软骨修复并降低了给药频率。相关研究以“Injectable oxidized hyaluronic acid/quaternized chitosan hydrogel encapsulated with diacerein microsphere for improved osteoarthritis treatment”为题，发表于期刊《International Journal of Biological Macromolecules》。

本文要点：

1、本研究开发了一种新型可注射动态交联水凝胶复合递送系统DIA-MS@gel，用于骨关节炎（OA）治疗。

2、通过T型微流控装置制备双醋瑞因微球（DIA-MS），并将其包封在氧化透明质酸（OHA）、季铵化壳聚糖（QCS）与己二酸二酰肼（ADH）反应形成的水凝胶基质中。

3、该系统具备优异的可注射性、自修复性和pH响应性，体外实验显示其能将药物释放时间延长至47天。

4、兔体内研究显示，关节腔注射DIA-MS@gel可实现超过31天的持续药物释放，有效减少给药频率、减轻炎症并促进骨组织再生，且具有良好生物相容性，为OA临床治疗提供了潜在实用方案。

DIA-MS@gel 复合系统通过哪些结构设计和交联机制，实现了 “可注射性” 与 “力学稳定性” 的协同？

1、结构设计：

水凝胶基质由氧化透明质酸（OHA）、季铵化壳聚糖（QCS）、己二酸二酰肼（ADH）构成，添加PVA（聚乙烯醇）增强柔韧性，nHAP（纳米羟基磷灰石）提升力学强度，同时 DIA-MS（双醋瑞因微球）以 25mg/mL 浓度均匀分散，不破坏网络结构；
凝胶时间可控（25℃时 77min，40℃时 3.57min），注射前为溶胶状态，便于通过 24G 针头挤出，注射后在体内温度下快速凝胶化形成稳定结构。

2、交联机制：

形成多重动态交联键：OHA 的醛基与 QCS 的氨基形成亚胺键（C=N）、OHA 的醛基与 ADH 的氨基形成酰肼键（-CH=N-NH-CO-）、nHAP 的 Ca²⁺与水凝胶中的羧基形成配位键、PVA 与 OHA/QCS 形成氢键；
动态键特性使系统注射时发生 “凝胶-溶胶” 转变（键暂时断裂），挤出后键重新形成（“溶胶-凝胶” 转变），既保证可注射性，又使最终水凝胶具备高力学性能（OHA/QCS/ADH/PVA/nHAP/DIA-MS 水凝胶抗压应力 22kPa，抗压应变 90%，储存模量 G′> 损耗模量 G″）。