导读：
近期，内盖夫本古里安大学的研究团队通过微流控技术结合明胶作为牺牲生物材料，提出了一种外部凝胶化方法，成功制备了高度球形且单分散的低浓度RGD修饰海藻酸盐微球，并探讨其作为人脐静脉内皮细胞（HUVEC）附着平台的潜力。相关研究以“Thermo-controlled microfluidic generation of monodisperse alginate microspheres based on external gelation”为题目发表于期刊《RSC Advances》。
本文要点：
1、本研究提出了一种基于温控微流体的外部凝胶化方法，以生成单分散的低浓度（0.5% w/v）RGD修饰海藻酸盐微球。
2、通过将明胶作为牺牲生物材料，避免了液滴的聚合，并促进了海藻酸盐的离子交联。
3、采用微流体设备生成的海藻酸盐液滴在冷却的出口管中迅速凝胶化，从而固定了液滴的尺寸和形状。
4、最终，生成的RGD修饰海藻酸盐微球直径范围为32至42μm，变异系数为0.05，显示出良好的单分散性。
5、这些微球被用作人脐静脉内皮细胞的微载体，证明了其在细胞传递和药物释放系统中的潜在应用。
6、总之，该方法简单易用，避免了微通道堵塞的问题，具有良好的生物相容性和可调性。
在微流控生成海藻酸盐微球的过程中，使用明胶具有以下几个优势：
1、牺牲生物材料：明胶作为牺牲生物材料，能够促进海藻酸盐微球的外部凝胶化，确保在凝胶化过程中微球的完整性。
2、热敏性凝胶化：明胶具有热敏性，能够在特定温度下凝胶化。通过将明胶加入海藻酸盐溶液中，可以在微流控设备的冷却出口处实现凝胶化，从而固定微球的尺寸和形状，防止液滴的融合。
3、防止液滴共聚：明胶的凝胶化能够有效防止在出口管道中液滴的共聚，尤其是在使用低粘度溶液时，这对于生成单分散的微球至关重要。
4、简化工艺：使用明胶简化了微流控过程，避免了传统方法中常见的微通道堵塞问题，使得外部凝胶化方法更加简单易用。
5、生物相容性和生物降解性：明胶是一种生物相容性和生物降解性良好的材料，适合用于生物医学应用。在海藻酸盐微球形成后，明胶可以在37°C下溶解，留下一个空心结构，增强微球的功能性。
6、改善机械性能：明胶与海藻酸盐的混合可以改善所生成微球的机械性能，使其更适合用于组织工程和药物释放系统。
综上所述，明胶在海藻酸盐微球的微流控生成中，不仅提高了微球的质量和一致性，还为其在生物医学领域的应用提供了良好的基础。
本研究中生成的海藻酸盐微球具有多种潜在应用，主要包括：
1、细胞载体：改性海藻酸盐微球（RGD-AMs）可以作为细胞传递的载体，促进细胞（如人脐静脉内皮细胞HUVECs）的附着和生长，适用于再生医学和组织工程。
2、药物递送系统：这些微球可以用于药物和生物活性分子的控制释放，确保精确的剂量和持续的释放，适合于各种治疗应用。
3、组织工程：由于其优良的生物相容性和可调的机械性能，这些微球可以用作组织工程中的支架，支持细胞生长和组织再生。
4、3D生物打印：海藻酸盐-明胶复合凝胶可以作为生物墨水用于3D生物打印，进而制造复杂的组织结构。
5、细胞因子和生长因子的递送：这些微球可以被设计用来封装和递送细胞因子或生长因子，从而增强组织修复和再生过程。
总之，本研究展示了海藻酸盐微球在生物医学应用中的多样性，特别是在细胞传递和药物释放系统方面的潜力。
图1.连续相流速对海藻酸盐-RGD液滴尺寸的影响。
图2.0.5%（w/v）RGD-AMs的片外凝胶化。
图3.0.5%（w/v）海藻酸盐-RGD-1.7%明胶微球的片外凝胶化。
图4.海藻酸盐-RGD-明胶液滴的凝胶化。
图5.展示了Alg-RGD-Gel微球的表面特征和内部结构。
图6.HUVECs附着在海藻酸盐微球上。
论文链接：https://doi.org/10.1039/D4RA07049F
