大学(HKU)机械工程学系的研究人员最近通过开发Fibro-Gel在可注射水凝胶方面取得了显着突破。这一突破性创新成功克服了可扩展制造和按需药物释放的挑战，同时还表现出卓越的生物相容性和血管化的潜力。该研究团队由大学(HKU)机械工程学系Anderson Ho Cheung Shum教授及其合作者领导，大学深圳医院Michael To教授团队，以及普林斯顿大学机械与航空航天工程系Howard Stone教授和Janine Nunes博士团队。
这一最新发现发表在《Advanced Materials》杂志上，题为“Fibro-Gel：一种由微纤维组成的全水水凝胶，具有可调节释放曲线及其在伤口愈合中的应用”。
可注射水凝胶由于其可注射性、微创性和对不规则部位的适应性，在伤口愈合中具有重要价值。然而，挑战包括可扩展的制造、匹配的特性和按需药物释放，限制了对内源细胞方向的生物物理线索的控制。
研究团队设计并制造了一种无油、无反应、仿生、可注射且完全可扩展的 Fibro-Gel，用于伤口愈合应用。大学机械工程系博士生沈彦婷和博士后研究员刘远博士首次发现，只需调整微纤维长度，即可精确定制具有可控理化性质和药物释放曲线的纤维凝胶。他们发现 Fibro-Gel 的机械性能根据微纤维的长度而变化。具有较短微纤维的 Fibro-Gel 表现出较低的刚度和更像流体的行为，从而导致更快的药物释放速率。相反，具有较长微纤维的 Fibro-Gel 表现出更高的刚度和更接近固体的行为，导致药物释放速率更慢。
利用这种可控特性，研究人员设计了一种同时具有不同药物释放速率的多种药物的药物释放系统，解决了现有水凝胶系统的缺点。广泛的体外测试证明了 Fibro-Gel 良好的生物相容性及其帮助血管形成的潜力。这一发现克服了通过水凝胶进行传统药物输送的局限性。除了适合不同组织的可控理化特性外，Fibro-Gel 在开发先进疗法和治疗方式方面展现出巨大潜力。
为了研究 Fibro-Gel 在组织再生中的应用，研究人员使用小鼠切除皮肤模型进行了体内测试。结果表明，与商业凝胶相比，Fibro-Gel 可促进伤口愈合，加快新组织再生速度，并出现从头再生的健康组织。此外，研究人员证明，使用两层纤维凝胶模型，以不同速率释放不同的药物可以以更高的效率进一步促进伤口愈合。
“我们对 Fibro-Gel 的研究为药物的控制释放速率和伤口愈合所必需的可调节理化特性提供了宝贵的见解，”说 博士生 Yanting Shen 观察了这一过程，强调了 Fibro-Gel 以不同速率释放不同药物对伤口愈合的显着效果。“这种创新方法显着加快了愈合速度，从而形成了完整的新组织。”
岑教授对此次合作表示乐观：“我们的多学科研究合作使我们能够从微流体、水凝胶和药物输送等多个角度解决伤口愈合的问题，从而推动了 Fibro-Gel 的发展。这种新型水凝胶满足需要更通用和兼容的软材料的关键医疗需求的巨大潜力。”
大学与普林斯顿大学的成功合作，得到研究资助局研究影响力基金的支持，体现了跨境合作的力量，并突显了汇集专业知识以推动再生医学领域突破性研究的重要性。
岑教授和他的团队致力于突破科学和工程发现的界限，并促进生物医学领域的创新。他相信这项研究为具有广泛生物医学应用的材料系统开辟了新的可能性，包括用于传染病和组织再生的治疗剂输送。
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