受海洋贻贝优越的湿粘附特性的启发，形状可控、粘附性强及生物相容的仿贻贝可注射多糖水凝胶在生物医用领域蓬勃发展。然而，目前对此类综合型水凝胶的总结还很少，也缺乏对其制备方法和应用的批判性分析。基于此，华南理工大学王小英教授团队与香港中文大学李中助理教授团队合作，对仿贻贝可注射型多糖水凝胶的制备策略、应用以及展望进行了系统总结。重点介绍并分析了用含儿茶酚/邻苯三酚的小分子修饰多糖的不同方法，以及修饰后的多糖通过不同的相互作用与其他物质交联形成水凝胶的不同机制，讨论了近年来儿茶酚/邻苯三酚改性多糖基水凝胶在生物医学上的应用，并提出了其未来的挑战和研究趋势。
1. 详细总结了仿贻贝多糖基可注射水凝胶的构建机制，包括利用邻苯二酚/邻苯三酚小分子制备仿贻贝改性多糖（碳二亚胺化学、席夫碱反应、氧化自聚合和自由基接枝），以及通过改性多糖合成水凝胶（物理交联、化学交联、酶交联和刺激反应型交联）。
2. 综述此类水凝胶在伤口愈合、组织粘接、组织工程支架、药物递送和可穿戴设备等医学领域的应用。并对邻苯二酚/邻苯三酚小分子的研究前景、水凝胶的独特性质、仿贻贝多糖基可注射水凝胶的新兴应用和潜在的生物安全问题等方面进行详细的展望。
图1 仿贻贝多糖基可注射水凝胶的制备策略及其生物医学应用。
图2 （a）从贻贝到仿贻贝改性多糖水凝胶；（b）仿贻贝改性多糖基可注射水凝胶的构建策略；（c）组织表面与改性多糖水凝胶之间的相互作用。
表1 儿茶酚基团与典型粘附界面之间的相互作用。
图3 常见的邻苯二酚和邻苯三酚小分子的结构式。
表2 常用多糖的化学结构、来源和性质
图4 用儿茶酚/邻苯三酚基团修饰的多糖。（a）在多糖骨架上接枝儿茶酚/邻苯三酚基团的方法，包括碳二亚胺法、席夫碱法、氧化自聚合法和自由基接枝法；（b）碳二亚胺法制备邻儿茶酚改性壳聚糖；（c）席夫碱法制备多巴胺修饰的氧化葡聚糖；（d）多巴胺氧化自聚合形成聚多巴胺；（e）单宁酸自由基接枝改性壳聚糖。
图5 不同交联机制制备的注射用仿贻贝多糖水凝胶。（a）物理交联制备没食子酸修饰壳聚糖注射用水凝胶，用于关节创面治疗；（b）化学交联法制备多巴胺接片透明质酸可注射水凝胶，用于烧伤创面动态愈合；（c）酶交联制备的多巴胺修饰羧甲基纤维素可注射水凝胶用于组织粘接剂；（d）具有刺激反应性的儿茶酚移植透明质酸可注射水凝胶，用于防止微创术后粘连。
图6 仿贻贝多糖基可注射水凝胶作为伤口敷料和组织粘接剂。
图7 仿贻贝多糖基可注射水凝胶作为递送平台。
图8 仿贻贝多糖基可注射水凝胶作为组织工程支架。
图9 仿贻贝多糖基可注射水凝胶作为可穿戴传感器。
表3 近五年来发表的仿贻贝多糖基可注射水凝胶相关研究。
图10 仿贻贝多糖基可注射水凝胶在生物医学领域的应用前景。
可注射型粘附水凝胶是许多生物医学应用的理想选择。受贻贝优良的粘附性的启发，研究者们制备了多种具有良好可塑性、湿粘附性和生物相容性的仿贻贝多糖基水凝胶，并将其应用于各种生物医学领域。本文首先综述了邻苯二酚/邻苯三酚小分子的化学性质，然后介绍了不同方法构建的仿贻贝改性多糖基粘附水凝胶。文章讨论了这些以贻贝为灵感的水凝胶的代表性应用，使科研人员全面了解仿贻贝多糖基粘附水凝胶，并对未来的相关研究方向提出了展望。
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