指导生物功能是组织和免疫工程领域下一代生物医学发展的核心。然而，设计复杂生物网络的宏伟目标要求在不同的时间和地点精确干扰特定的信号通路，这对药物递送系统的设计提出了更高的要求。目前，控制可溶性药物分子的释放主要依赖于被动扩散方式，这使得释放动力学主要取决于药物分子的大小，并限制了协调多药物释放的能力。然而，精确控制的多药给药对于需要精确控制多信号分子的时间、位置和剂量的组织和免疫工程来说是至关重要。
有鉴于此，斯坦福大学Eric Appel助理教授等人开发了一种脂质体纳米复合水凝胶（LNHs），这种水凝胶是可注射型的，能够实现蛋白质药物的可编程释放。根据研究介绍，LNHs通过可调节的超分子相互作用控制药物释放并且可以正交的方式调节多种蛋白质药物的释放行为，因此可以避免药物分子大小和物理化学性质对释放行为的影响。这些模块化、可扩展且易于管理的水凝胶材料将实现治疗剂的可调释放，从而有利于开发更加有效的治疗方法。相关工作以“Injectable liposome-based supramolecular hydrogels for the programmable release of multiple protein drugs”为题发表在Matter。
【文章要点】
一、脂质体基超分子水凝胶
如图1所示，为了在超分子水凝胶中稳定引入脂质体纳米颗粒，作者利用脂肪族十二烷基侧链修饰高分子量的纤维素聚合物形成具有后插入功能的HPMC-C 12。随后，将脂质体纳米颗粒和HPMC-C 12混合，疏水的烷基侧链就会插入脂质膜，实现多价和动态聚合物-颗粒交联相互作用，最终形成超分子水凝胶。表征显示，这一水凝胶材料具有剪切稀化和自愈合能力，因此可以作为可注射药物库应用于体内。
图1脂质体构建模块形成可注射水凝胶
二、多药释放能力
随后作者研究了这一水凝胶材料对蛋白质药物释放行为的影响。研究发现，通过调节蛋白质和脂质体之间的静电相互作用可将药物释放机制从被动扩散转变为静电亲附；而进一步增加蛋白质对脂质体的亲和性则可以持续延缓蛋白质药物的释放（图2）。不仅如此，作者还指出，由于静电和亲和性调节依赖蛋白质药物生产中常用的片段，因此该递药系统可对多样蛋白质载药实现正交可控释放。为了验证该系统在多蛋白质递送中的实用性，作者以免疫球蛋白G抗体和白细胞介素-12细胞因子作为模型药物证明了它们在体内的同步、持续和局部释放行为。总的来说，脂质体水凝胶是一种高度模块化的平台技术，能够以正交模式介导蛋白质的释放，有望在体外和体内精确协调生物线索。
图2脂质表面化学可以被设计用于调节蛋白质药物的释放速率
--纤维素--
--帮测科技--
文献链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2590238522001096
来源：高分子科学前沿
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