文章来源：睦科生物公众号

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席夫碱反应——独特的可逆型pH响应机制以及温和的反应条件使其成为目前生物材料最为常见交联反应手段之一

《3D Bioprintin g of carbohydrazide-modified gelatin into microparticle-suspended oxidized alginate for fabrication of complex-shaped tissue constructs》ACS Applied Materials & Interfaces （IF=8.5）

宾夕法尼亚州立大学Ibrahim T. Ozbolat教授团队开发了一种碳酰肼改性明胶（Gel-CDH）与氧化海藻酸钠（OAlg）通过席夫碱反应实现原位快速自交联，并将其与明胶微球悬浮氧化海藻酸钠的多功能支撑浴相结合，构建了一套无需外源毒性交联剂、无需额外光 / 离子 / 酶促固化步骤的挤出式 3D 生物打印新体系。以下为该水凝胶具备的优势：

1.突破了传统生物打印依赖外源性交联、易损伤细胞、难以成型复杂悬空结构的局限；其中碳酰肼对明胶的化学改性显著提升了席夫碱交联效率与力学可调性。

参考文献：Dong Nyoung Heo,,Mecit Altan Alioglu,, Yang Wu,et al,3D Bioprintin g of carbohydrazide-modified gelatin into microparticle-suspended oxidized alginate for fabrication of complex-shaped tissue constructs,ACS Applied Materials & Interfaces,DOI:10.1021/acsami.0c05096

《Biomimetic stiffening of cell-laden hydrogels via sequential thiol-ene and hydrazone click reactions》Acta Biomaterialia（IF=9.7）

普渡大学Chien-Chi Lin教授团队开发了一种可动态仿生硬化的载细胞明胶基双功能水凝胶材料，核心是双修饰明胶大分子 GelNB-CH（明胶 - 降冰片烯 - 碳酰肼），通过顺序硫醇 - 烯光点击与腙键点击两步正交反应，实现水凝胶在载细胞状态下按需硬化并同步累积透明质酸（HA），精准模拟胰腺癌微环境中基质硬化与 HA 过量沉积的病理特征。以下为该水凝胶具备的优势：

1.首次将硫醇 - 降冰片烯光交联与腙键点击两种正交反应结合到单一明胶大分子上，先通过光聚合快速构建稳定初始载细胞网络，再利用醛基化多糖（氧化葡聚糖 oDex、氧化透明质酸 oHA）扩散实现二次原位硬化，突破传统动态水凝胶只能单一调刚度、无法同步模拟 ECM 成分累积的局限；

2.实现 “生物惰性硬化” 与 “生物仿生硬化” 双模式，既能用 oDex 实现无生化信号的纯力学硬化对照，也能用 oHA 在硬化同时引入 HA 沉积，更真实复刻胰腺肿瘤微环境的动态演化，且全程细胞相容性优异，可用于研究胰腺癌与癌相关成纤维细胞在动态基质中的表型、蛋白表达及分泌行为，为肿瘤微环境仿生构建提供了全新模块化材料平台。

参考文献：Chun-Yi Chang,Hunter C. Johnson, Olivia Babb,et,al,Biomimetic stiffening of cell-laden hydrogels via sequential thiol-ene and hydrazone click reactions,Acta Biomaterialia,DOI:10.1016/j.actbio.2021.05.054

《Sprayable, crosslinker-free, and in situ-forming Schiff-based hydrogels based on oxidized sodium alginate and carbohydrazide-modified gelatin for rapid hemostasis》Carbohydrate Polymers（IF=12.5）

韩国京畿大学Il Keun Kwon教授团队一种可喷涂、无需外加交联剂、原位快速成型的席夫碱基水凝胶止血材料，由氧化海藻酸钠（OSAlg）与碳酰肼改性明胶（Cm-Gel）组成，通过空气辅助喷涂系统（AAS）实现创伤表面均匀覆盖与即时自交联止血。以下为该水凝胶具备的优势：

1.首次将高浓度氧化海藻酸钠与碳酰肼改性明胶组合，依托醛基与酰肼基的席夫碱反应实现无外源交联剂、无光照、无加热的原位超快成胶，突破传统高分子止血材料需依赖外力按压、难以适配不规则 / 深部创面、交联条件苛刻的局限；

2.首创空气辅助同步喷涂技术，解决高浓度天然高分子溶液黏度大、难以均匀雾化喷涂的行业难题，使两种前驱体在喷射过程中同步混合、原位成膜，交联更均匀、力学性能更优，且无需按压即可快速封闭出血点；在大鼠肝脏出血模型中展现出优于商用止血海绵与凝胶的止血效果，无溶血、细胞毒性低，兼具优异生物相容性与可降解性，为紧急创面、不规则出血、微创术区等传统止血材料难以应用的场景提供了全新的喷涂式自交联止血解决方案，在材料设计、递送方式与临床适用性上均具备显著原创性。

参考文献：Ji Hye Yoo,Dae Hyeok Yang,Jae Hwan Choi , et al,Sprayable, crosslinker-free, and in situ-forming Schiff-based hydrogels based on oxidized sodium alginate and carbohydrazide-modified gelatin for rapid hemostasis,Carbohydrate Polymers ,DOI：10.1016/j.carbpol.2025.124571

https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2025.124571