Bioact Mater. 2025 Jul 5:52:878-895. doi: 10.1016/j.bioactmat.2025.06.007. eCollection 2025 Oct.

糖尿病性創傷治癒のための粘弾性の分離とマクロファージの運命を制御する触媒変調型ハイドロゲルダイナミクス

要旨
動的ハイドロゲルは免疫応答を調節できるが、結合交換速度論を静的な機械的特性から分離することは依然として困難である。本稿では、架橋密度や剛性を変化させることなく、ハイドロゲルネットワークのダイナミクスを独立して調整するための触媒媒介戦略を提示する。リゾチームとPEGを用い、4-アミノ-DL-フェニルアラニン（4a-Phe）を触媒として結合交換速度を調節する、可逆的なアシルヒドラゾンベースのハイドロゲルシステムを構築した。この戦略により、ハイドロゲルの粘弾性の効果的な分離が可能となり、貯蔵弾性率（G'）をほぼ同一に保ちながら、応力緩和速度（τ1/2）を50分から15分まで精密に調節できる。ハイドロゲルネットワークのダイナミクスがマクロファージの挙動に与える影響を体系的に調査した。ネットワークダイナミクスが強化されたハイドロゲルは、JAK/STATシグナル伝達経路を有意に活性化し、マクロファージのM2分極を促進した。これらの免疫調節効果は、再生を促進する微小環境を育み、糖尿病マウスモデルにおける肉芽組織形成、血管新生を促進し、創傷閉鎖を加速させた。これらの知見は、材料生物学における動的ハイドロゲルの大きな可能性を強調するものであり、材料科学と免疫調節再生医療を橋渡しする新しいアプローチを提供するものである。

キーワード：糖尿病性創傷治癒、動的ハイドロゲル、免疫調節、マクロファージ分極、応力緩和。

製品： 4-arm PEG-HZ