Nature系列综述：可注射的生物材料（injectable biomaterials）

可注射生物材料，包括散装材料和颗粒材料，可以以微创方式输送，并为目前需要手术的疾病提供替代治疗选择。然而，可注射生物材料的设计和转换可能很复杂，因为生物材料的可注射性取决于其性质和注射条件，在从试验台到临床的转换过程中可能会发生变化。在本综述中，我们重点介绍了影响生物材料可注射性的参数，概述了可注射散装和颗粒材料的设计考虑因素，并检查了安全性和测试考虑因素。然后，我们讨论了可注射生物材料的不同输送途径和应用，包括皮下、神经组织、眼内、心内、肌肉内和血管内注射，以及骨科应用，重点介绍了临床批准的方法和有前景的临床前结果。此外，我们调查了与女性健康相关的可注射生物材料的应用，并对可注射生物技术的转化挑战和机遇进行了展望。

设计可注射的生物材料需要全面了解临床应用，考虑注射方式、注射目标和注射过程的可接受持续时间。特别是，粘度、注射力、达到治疗效果所需的注射体积和注射装置的几何形状是重要且相互关联的参数，在设计可注射生物材料（图1）时需要考虑这些参数，并影响其平移潜力。重要的是，特定和固有的材料特性会直接影响可注射性。

溶液粘度是散装和颗粒基生物材料可注射性的控制因素（图2a）。粘度等于或低于10 Pa s的溶液通常很容易注射，而粘度较高的溶液很难通过普通注射器和针几何形状5注射，这可以通过使用剪切稀化材料来解决，该材料显示粘度随着剪切应力的增加而降低。生物材料的粘度主要由分子间力驱动；在这里，溶解分子之间的吸引力增加了粘度，分子间相互作用的程度取决于分子的固有性质，如电荷。