PLGA（聚乳酸-羟基乙酸共聚物）作为可降解医用高分子材料的代表，通过微球化技术实现了药物递送、组织再生及生物传感等多场景应用。其降解速率可通过单体比例调控、表面修饰及结构工程化设计，与药物释放动力学、生物活性保持及体内免疫响应形成耦合。以下从材料特性、制备工艺、药物递送机制等维度展开系统性分析：

一、材料特性

可降解性：PLGA由乳酸（LA）和乙醇酸（GA）共聚而成，降解速率可通过LA/GA比例调控。高GA含量（如PLGA 50:50）降解快，适用于短期释放；高LA含量（如PLGA 75:25）降解慢，适合长效制剂。降解产物为乳酸和羟基乙酸，可经代谢排出体外。

生物相容性：PLGA降解产物安全，适用于长期植入或注射给药。

功能可定制性：通过调整PLGA分子量、粒径、表面修饰及内部结构（如核壳、多孔），可实现药物缓释、靶向递送或响应性释放。

二、制备方法

乳化-溶剂挥发法：

单乳法（O/W）：将PLGA和疏水性药物溶于有机溶剂（如二氯甲烷），加入含乳化剂的水相，搅拌形成油包水乳液，挥发溶剂后固化微球。适用于脂溶性药物，粒径1-10μm。

复乳法（W/O/W）：将水溶性药物溶于内水相，包裹于PLGA有机溶液形成初乳（W/O），再分散于外水相形成复乳（W/O/W），挥发溶剂后得微球。可保护蛋白质活性，粒径10-100μm。

喷雾干燥法：将PLGA和药物溶液雾化后，通过热气流快速干燥，形成微球。适用于热敏性药物，粒径1-10μm，但易发生药物结晶或聚集。

微流控技术：通过微通道准确控制流体混合，形成单分散微球。粒径均一性高（CV<5%），适合制备复杂结构（如Janus微球）。

超临界流体法：利用超临界CO₂替代有机溶剂，制备无溶剂残留的微球，适合蛋白质类药物。

三、特性与优势

材料可调控性

降解速率：乳酸（LA）与乙醇酸（GA）单体的比例（如PLGA 75:25、50:50）直接影响共聚物亲水性及降解速度。

机械性能：通过分子量（5-100 kDa）及交联密度调节，可实现从软质水凝胶到硬质支架的力学范围覆盖，匹配不同组织修复需求。

表面改性：接枝聚乙二醇（PEG）、透明质酸（HA）或细胞黏附肽（如RGD），可增强微球体内循环稳定性或靶向性。

生物安全性

降解产物为乳酸和羟基乙酸，通过三羧酸循环完全代谢为CO₂和H₂O，无长期积累风险。

四、药物递送机制与粒径效应

粒径依赖性行为

<10 μm：易被单核吞噬细胞系统（MPS）识别，靶向肝、脾等网状内皮系统，适用于富集递送。

10-200 μm：通过EPR效应（增强渗透与滞留）被动靶向特定组织，或经表面修饰后实现主动靶向（如连接叶酸受体抗体）。

>200 μm：机械刺激引发异物反应，激活NF-κB通路导致特定因子（TNF-α、IL-6）分泌。

释放动力学模型

Fick扩散模型：适用于小分子药物（如多柔比星）的扩散释放，释放速率与PLGA玻璃化转变温度（Tg）相关，Tg降低可加速药物扩散。

表面侵蚀模型：高GA含量PLGA微球通过水解降解表层，同步释放负载的蛋白质，维持药物活性。

溶胀-扩散协同模型：接枝亲水性聚合物后，微球先溶胀形成水通道，再通过扩散释放药物，适用于大分子（如mRNA）的递送。

五、应用方向

药物递送：

缓释/控释：PLGA微球可实现药物数天至数月的持续释放，减少给药频率。

靶向递送：表面修饰靶向配体（如抗体、多肽），可实现特定部位的特异性富集。

组织工程：

细胞载体：PLGA微球可负载生长因子（如BMP-2）或干细胞，促进骨、软骨再生。

支架材料：PLGA微球与胶原蛋白、羟基磷灰石复合，制备多孔支架，用于骨、软骨修复。

生物成像：

荧光标记：将荧光染料（如FITC、Cy5）共价结合至PLGA，制备荧光微球，用于细胞追踪或组织成像。

磁共振成像（MRI）：负载超顺磁性氧化铁纳米颗粒（SPIONs）的PLGA微球可作为MRI造影剂，增强显影。