隨著交通、建筑等社會事業(yè)快速發(fā)展，復雜的創(chuàng)傷骨折發(fā)病率逐年升高，并已成為患者致殘、致死最常見的原因。臨床對這部分患者軟組織創(chuàng)面的正確處理往往決定了其疾病的愈合程度。但是即便患者的創(chuàng)面處理得當，仍會有患者最終出現(xiàn)骨折部位軟組織愈合不良、軟組織感染、骨感染，甚至發(fā)展為慢性骨髓炎等骨骼嚴重疾病。另外，關(guān)節(jié)軟骨是覆蓋于關(guān)節(jié)表面的一層結(jié)締組織，具有承受機械負荷、潤滑關(guān)節(jié)和最大限度的吸收、緩解應(yīng)力等作用。在急性外傷和慢性磨損等情況下，關(guān)節(jié)軟骨將收到不同程度的損傷，常引起關(guān)節(jié)疼痛、活動受限，甚至功能喪失。如果在嚴重軟組織損傷患者的早期，立即使用干預(yù)手段來促進創(chuàng)面快速愈合和軟骨損傷修復，將有利于降低軟組織損傷及軟骨退變的發(fā)生率，具有極為重要的臨床意義。

  生物制劑間充質(zhì)干細胞及外泌體經(jīng)實驗證實在軟組織和軟骨修復方面優(yōu)于一般藥物治療，可做為早期治療的良好選擇。由于生物化學誘導、關(guān)節(jié)功能紊亂和缺乏功能性載體材料的物理保護等因素，創(chuàng)面局部或關(guān)節(jié)內(nèi)直接注射干細胞具有細胞保留不良、顯著死亡和分化差等缺點。

  智能水凝膠是指隨著外界溫度變化，能夠改變自身體積、透光率等性質(zhì)的水凝膠。這種水凝膠在低于體溫時為溶液狀態(tài)，當溫度升高到體溫時，轉(zhuǎn)變?yōu)槟z狀態(tài)。作為一種控制細胞形態(tài)、增殖和分化的活性基質(zhì)，水凝膠與干細胞結(jié)合具有修復全層皮膚及軟組織和軟骨缺損的能力。通過封裝有干細胞的水凝膠注射或者植入到軟骨缺損處，不僅能改善上述問題，還能維持軟骨缺損處干細胞濃度，在一定程度上保持局部軟骨的修復能力。

  本項目針對軟組織損傷，開發(fā)了表面用智能水凝膠用于開創(chuàng)性創(chuàng)面噴涂，可負載燒燙傷、創(chuàng)面修復類生物制劑給藥。該材料有可調(diào)節(jié)的物理和化學性能、可功能化、與細胞外基質(zhì)類似的結(jié)構(gòu)特點，通過體溫轉(zhuǎn)變作用，形成隔離創(chuàng)面組織，能有效防止感染；并隨著材料降解，智能緩釋的組織愈合所需生長因子或干細胞，引導組織創(chuàng)面修復。該產(chǎn)品是具有“使用便捷、智能引導、生物相容”等特征的多功能復合新型生物醫(yī)用水凝膠敷料。

   針對軟骨損傷，開發(fā)了植入用智能水凝膠用于關(guān)節(jié)或皮下注射，可負載關(guān)節(jié)疾病治療或皮下注射治療類生物制劑給藥。該材料引導軟骨組織再生修復臨床應(yīng)用產(chǎn)品。該體系“生物相容，微創(chuàng)可注射，性能匹配，任意塑形，智能緩釋”, 開發(fā)為引導軟骨組織再生的智能生物材料體系，提高軟骨組織缺損修復的治療水平。