In recent years, the effects of hypoxia on tissue repair have received wider attention with the deepening of tissue engineering research. Various oxygen supply strategies have wider applications in the field of tissue repair. Currently, commonly used methods of oxygen supply for defective tissues include hyperbaric oxygen (HBO) and oxygen-releasing materials. Between them, oxygen-releasing materials continuously and efficiently release oxygen from within the defective tissue. Compared with HBO, which may cause oxidative stress in healthy tissues, supplying oxygen via oxygen-releasing materials is safer because of their oxygen-releasing in situ and specific oxygen supply characteristics. However, there still exist some problems in the study of oxygen-releasing materials, such as cytotoxicity and the shortage of oxygen-releasing time. The current reviews on oxygen-releasing materials mostly elaborate on the principles of oxygen-releasing materials and lack a review of their preparation methods and applications. In this paper, different types of oxygen-releasing materials, such as hydrogels, microspheres, and layers, are reviewed concerning their applications, structures, current development status, and challenges.
In den letzten Jahren haben die Auswirkungen von Hypoxie auf die Gewebereparatur mit der Vertiefung der Forschung im Bereich der Tissue Engineering zunehmend Aufmerksamkeit erfahren. Verschiedene Sauerstoffversorgungsstrategien finden inzwischen breitere Anwendungen im Bereich der Gewebereparatur. Zu den derzeit häufig verwendeten Methoden der Sauerstoffversorgung für defekte Gewebe zählen hyperbarer Sauerstoff (Hyperbaric oxygen, HBO) und sauerstofffreisetzende Materialien. Letztere setzen kontinuierlich und effizient Sauerstoff innerhalb des defekten Gewebes frei. Im Vergleich zu HBO, das oxidativen Stress in gesundem Gewebe verursachen kann, ist die Sauerstoffversorgung über sauerstofffreisetzende Materialien aufgrund ihrer ortsspezifischen Freisetzung und gezielten Sauerstoffabgabe sicherer. Dennoch bestehen weiterhin Probleme in der Erforschung dieser Materialien, wie zytotoxische Effekte und eine begrenzte Sauerstofffreisetzungsdauer. Aktuelle Übersichtsarbeiten zu sauerstofffreisetzenden Materialien konzentrieren sich meist auf deren Funktionsprinzipien, während eine systematische Analyse ihrer Herstellungsmethoden und Anwendungen fehlt. In dieser Arbeit werden unterschiedliche Typen sauerstofffreisetzender Materialien-darunter Hydrogele, Mikrosphären und Schichtsysteme-hinsichtlich ihrer Anwendungen, Strukturen, aktuellen Entwicklungsstände und Herausforderungen diskutiert.
Keywords: Hydrogel; Hypoxic microenvironment; Microsphere; Oxygen-releasing materials; Tissue engineering.
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