微凝胶因其优异的水凝胶特性和大比表面积，可作为组织工程中的药物或细胞微载体，在生物医学中潜力巨大。微流控技术能够在微尺度通道内高效、精确、可控地制备微凝胶，但其精确制造需要对通道内的原材料、交联策略和反应条件进行优化，这对非专业研究者构成挑战。

近期，西安交通大学黄占东副教授、补亚忠副教授等人发表综述，聚焦微流控技术在微凝胶制备中的应用，系统阐述了微凝胶的制备方法、交联策略、结构设计、组装策略及核心特性，重点梳理其在细胞分选、3D细胞培养、细胞治疗、类器官模型、药物缓释、3D生物打印、组织修复等生物医学领域的前沿应用，同时分析当前面临的技术挑战，并指明未来研究方向，为该领域研究人员提供全面且实用的技术指南。相关研究成果以“Microfluidic Engineering of Microgels: Fabrication Methods, Structural Design, Assembly Strategies, and Biomedical Applications”为题目，发表在期刊《Acta Biomaterialia》上。

本文要点：

1、本文综述了微流控平台上微凝胶的开发策略及其在生物医学应用中的最新进展。

2、首先，概述了微流控微凝胶制备的基本技术，包括交联方法的选择以及在微通道内合成微凝胶的结构设计原则。

3、此外，深入探讨了微凝胶在生物医学背景下的组装机制与功能特性，为构建复杂的仿生组织结构和实现可定制功能奠定了关键理论框架。

4、广泛探讨了微凝胶在多个跨学科生物医学领域的前沿应用，例如细胞分选、3D细胞培养、细胞治疗、类器官模型、3D生物打印、组织再生及药物控释等。

5、这些案例研究表明，微流控技术制备的微凝胶在满足生物医学和临床前研究需求方面具有多功能性，同时也为跨学科合作提供了思路。

6、最后，讨论了微凝胶在生物应用中面临的挑战，并展望了未来研究方向。

一张图读懂全文

图1：基于微流控技术的微凝胶开发策略及其生物医学应用

图2：微凝胶的微流控制备方法

图3：合成微凝胶的典型交联策略

图4：不同结构微凝胶的形成机制：（A）球形微凝胶，（B）棒状微凝胶，（C）多孔微凝胶，（D-F）多室微凝胶，（G）中空微凝胶，（H）核壳微凝胶

图5：微凝胶的组装策略

图6：微凝胶的典型特性：（A）生物相容性，（B）机械强度，（C）多孔特性，（D）可注射性，（E）溶胀特性，（F）可降解性

图7：微流控技术与微凝胶平台结合的细胞分选应用

图8：微凝胶及其组装体用于三维细胞培养

图9：微凝胶用于细胞治疗

图10：微凝胶在类器官模型开发中的应用

图11：微凝胶用于药物缓释

图12：微凝胶用于生物3D打印

图13：微凝胶在组织修复中的应用

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.actbio.2025.10.017

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