提高外泌体水凝胶稳定性和生物相容性的方法——制备工艺优化
瑞禧生物2025-05-14   作者:ZJ   来源:
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外泌体水凝胶是一种生物材料。它融合了外泌体与水凝胶的特性优势。水凝胶部分多采用生物相容性优良的材料,如天然的胶原蛋白、透明质酸或合成的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)等,通过物理交联或化学交联形成三维网络结构,具备适宜的孔隙率和机械强度,可为细胞提供生长与附着的支架环境。

外泌体水凝胶 

温和的交联方法

物理交联:采用离子交联等物理方法,例如利用钙离子交联海藻酸钠形成水凝胶。在这个过程中,将外泌体加入海藻酸钠溶液,随后缓慢加入氯化钙溶液,钙离子与海藻酸钠的羧基结合形成“蛋盒”结构,使水凝胶固化。这种方法条件温和,避免了化学交联剂可能带来的有害性,有利于保持外泌体的活性和水凝胶的生物相容性。

化学交联的改进:如果使用化学交联,选择低有害性的交联剂如京尼平。京尼平可以与水凝胶中的氨基等官能团反应,形成稳定的交联网络。在交联过程中,控制反应条件,如在低温、中性pH环境下进行交联,减少对外泌体和水凝胶生物活性的损害。

外泌体水凝胶 

控制凝胶形成过程的参数

温度和pH的控制:在水凝胶形成过程中,保持合适的温度和pH值。例如,在制备基于蛋白质的水凝胶时,合适的温度(通常接近人体体温)和pH(7.2-7.4左右)可以确保蛋白质的正确折叠和功能,同时也有利于外泌体在水凝胶中的稳定存在。

搅拌速度的调节:在混合外泌体和水凝胶材料时,采用温和的搅拌速度。避免过快搅拌产生的剪切力破坏外泌体的结构,确保外泌体能够均匀地分散在水凝胶中,形成稳定的体系。