导读：
水凝胶微球因其在皮肤修复领域的巨大潜力而受到广泛关注。近期，广东医科大学附属东莞第一医院的研究人员发表综述，总结了水凝胶微球的制备策略及其在皮肤修复中的应用，详细介绍了多种制备方法，包括微流控技术、乳液法、光掩模法、3D打印和电喷雾电离。此外，重点讨论了生物活性微球、抗菌微球、止血微球及作为药物、活性因子或细胞载体的水凝胶微球在皮肤修复中的应用。最后，提出了水凝胶微球发展的局限性和未来前景。相关研究以“Preparation strategy of hydrogel microsphere and its application in skin repair”为题目发表于期刊《Frontiers in Bioengineering and Biotechnology》。
本文要点：
1、水凝胶微球因其优异的生物相容性和多功能性，成为皮肤损伤修复的重要材料。本文综述了水凝胶微球的制备策略及其在皮肤修复中的应用。
2、详细介绍了多种制备方法，包括微流控技术、乳液法、光掩模法、3D打印和电喷雾电离，并总结了这些方法的优缺点。
3、在应用方面，水凝胶微球被广泛用于生物活性、抗菌、止血等功能性修复材料的开发，能够有效促进细胞增殖、迁移及药物释放，从而加速伤口愈合。
4、最后，文章指出了当前水凝胶微球在制备和应用中的局限性，并展望了未来的发展方向，强调了多功能水凝胶微球在临床应用中的重要性。
一张图读懂全文：
制备水凝胶微球的方法主要可分为以下几种技术，每种技术都有其自身的优点和应用：
1、微流控技术：该技术能够对水凝胶微球的尺寸和形态进行精确控制。它利用微流控设备通过操控流体流动来创建均匀的微球。这种方法在生产具有一致尺寸和稳定性的微球方面具有优势。
2、乳液法：该方法涉及使用两种不相溶的溶剂在表面活性剂的帮助下形成均匀的乳液。乳液可以通过交联或聚合反应形成微球。该方法的变体包括：
乳液交联法：混合两种不溶性溶剂以形成乳液，然后进行交联反应。
乳液聚合法：通过在乳液体系中引发单体聚合，进而形成聚合物微球。
反相乳液聚合法：形成水包油乳液，并通过聚合反应创建微球。
3、光掩模法：该技术利用光在基材上对水凝胶进行图案化。它能够通过光刻技术创建具有特定形状和尺寸的微结构，从而实现对水凝胶微球的孔隙率和表面特性的控制。
4、3D打印：该方法利用计算机辅助设计（CAD）创建具有精确几何形状的水凝胶微球。3D打印可以整合生物活性分子和活细胞，生产出模仿自然组织的结构，这对生物医学应用非常有益。
5、电喷雾电离（ESI）：ESI是一种利用静电力将液体溶液雾化成细小液滴的技术，这些液滴可以在与交联剂反应后形成水凝胶微球。这种方法以其简单性和高效性而著称，能够生产出均匀尺寸的微球。
这些方法增强了水凝胶微球的多功能性和适用性，使其适合于各种生物医学应用，特别是在组织工程和伤口愈合方面。
水凝胶微球在皮肤修复中发挥着重要作用，主要得益于其独特的性质和功能。以下是它们在愈合过程中的关键贡献：
1、模拟细胞外基质（ECM）：水凝胶微球的结构与细胞外基质相似，这对于维持湿润的伤口环境以及促进细胞粘附、迁移和增殖至关重要。这种相似性有助于创造有利于组织再生的环境。
2、生物相容性和生物活性：这些微球表现出优良的生物相容性，能够与生物组织良好结合。它们可以经过改性以增强生物活性，促进愈合所需的细胞反应。
3、药物递送系统：水凝胶微球可以作为有效的递送平台，携带生物活性分子、成长因子和药物。它们能够将这些物质包裹并在伤口部位以受控方式释放，从而加速愈合并减少炎症。
4、抗菌特性：许多水凝胶微球被设计为具有抗菌功能，这对于防止伤口感染至关重要，尤其是对于较深或更严重的伤口，这些伤口感染风险更高。
5、止血功能：一些水凝胶微球具有止血特性，有助于控制出血并促进伤口处的血块形成，这是愈合过程中的关键第一步。
6、调节炎症：水凝胶微球可以调节炎症反应，这对于从炎症阶段过渡到增殖阶段至关重要。
7、促进血管生成：通过递送如血管内皮生长因子（VEGF）等生长因子，水凝胶微球可以刺激新血管的形成，从而增强愈合组织的营养和氧气供应。
8、定制化和多功能性：多种制备方法（如微流体技术、乳液技术和3D打印）支持对水凝胶微球的尺寸、形状和功能特性进行定制，使其适应不同类型的伤口和愈合需求。
图1.水凝胶微球制备方法示意图。
图2.多功能微球的制备方案及其在伤口修复中的应用。通过磁性壳聚糖微球（MCS）结合Zn2+和重组VEGF制备微球。
图3.通过反相乳液聚合法制备的PAM共聚物水凝胶微球的形态和结构示意图。
图4.展示了通过静电纺丝与光图案化方法结合制备纳米纤维微粒悬浮阵列的过程示意图。
图5.通过3D生物打印机技术制造的载有细胞的胶原蛋白-单宁酸球体。
图6.功能性水凝胶微球用于皮肤伤口愈合，包括生物活性水凝胶微球、止血水凝胶微球、抗菌水凝胶微球和作为递送平台的水凝胶微球。
图7.含封装活益生菌的水凝胶微球的复合水凝胶及其加速感染伤口愈合的过程示意图。
论文链接：https://doi.org/10.3389/fbioe.2023.1239183
