关键词：低共熔溶剂，双响应凝胶，MMP-2响应，β- 环糊精（CD），植酸（PA）

MMP-2/Temperature Dual-Responsive Smart Eutectogels With Strong Tissue Adhesion, Superior Stability, and Adaptability for Glaucoma Treatment

First published: 11 June 2026

一、研究背景

传统水凝胶眼部给药体系普遍存在力学韧性差、眼组织粘附能力弱、药物利用率低等缺陷，严重制约青光眼长期降眼压与抗纤维化治疗效果。低共熔溶剂（DES）具备分子结构可调控、药物溶解效率高等独特优势，可针对性解决传统水凝胶的应用短板；β-环糊精（CD）与植酸（PA）可构建多重氢键网络，为构筑适配眼内微环境的刺激响应型凝胶载体提供理想基质。

二、材料制备与成型工艺

1、低共熔溶剂（DES）前驱体制备：将β-环糊精与植酸混合，于60℃恒温搅拌30分钟形成均一透明DES基质；向体系中引入明胶与NAGA功能单体，混合后得到可光固化的凝胶前驱液。

2、光交联构筑双响应深共晶智能凝胶（DSGS）：采用短时紫外光照（10秒）触发前驱体交联，依靠CD-PA、CD-PNAGA、PA-PNAGA及PNAGA-PNAGA的多重氢键作用构筑三维互穿网络，得到具有MMP-2/温度双重响应特性的深共晶优晶凝胶DSGS；该凝胶的模量与眼部组织高度匹配，断裂韧性可达5.94 MJ·m⁻³。

3、4D打印载药青光眼引流器件（GDD）：将抗纤维化CCR2抑制剂负载于DSGS前驱液，借助4D打印技术定制成型可微创植入的青光眼引流装置DSGS-C。

三、核心功能特性

1、双重刺激精准释药：凝胶网络内含有MMP-2酶敏感剪切位点，在青光眼病灶高表达MMP-2与生理温度的双重信号协同刺激下，可实现药物的可控、长效分步释放。

2、强粘附与高结构稳定性：多重氢键屏蔽网络赋予材料优异的组织粘附性能，可通过微创注射植入结膜下；植入后凝胶结构不易降解流失，能稳定维持药效30天。

3、适配眼部的优异力学性能：氢键交联网络调控凝胶模量匹配眼球软组织，高韧性结构可耐受眼内组织的挤压与摩擦，避免凝胶碎裂失效。

四、体内青光眼治疗机制

青光眼病理微环境会上调MMP-2与趋化因子CCL2，诱导巨噬细胞向致纤维化M1型极化，进一步激活成纤维细胞并促使胶原纤维大量堆积，造成滤过通道瘢痕堵塞与眼压反弹。本研究构建的DSGS-C引流器件通过双重通路实现治疗：

1、病灶高表达的MMP-2剪切凝胶敏感位点，定点释放CCR2抑制剂，阻断CCL2/CCR2信号轴，抑制巨噬细胞M1极化；

2、凝胶本身可直接抑制成纤维细胞过度活化，减少胞外基质胶原的异常沉积；

3、二者协同重构眼内胶原微环境，长效调控眼内压，抑制术后滤过区纤维化。

五、研究结论

本工作基于β-环糊精/植酸低共熔溶剂开发了MMP-2/温度双响应深共晶智能优晶凝胶DSGS，并结合4D打印技术制备微创青光眼引流器件。该材料兼具高组织粘附、优异力学稳定性与病灶靶向可控释药优势，经结膜下微创植入后可平稳控压长达30天，同步实现降眼压与抗瘢痕纤维化双重疗效，为青光眼长效眼部给药载体设计提供了全新可行策略。

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