术后加速康复外科(ERAS)是一种多模式多学科方法，通过多种护理改进流程来加速术后恢复并降低并发症。其中，外周神经阻滞对于ERAS至关重要，它能精准控制疼痛，减少恶心、呕吐以及因减少阿片类药物用量而导致呼吸抑制的可能性。当前，局部麻醉是围手术期有效的止痛策略，但传统的单次注射麻醉药物存在局限，如镇痛时间短、全身毒性大。为解决这些问题，临床尝试植入导管持续给药，但此法不便、成本高、技术要求高，且风险不低。因此，近年来局部镇痛研究着重于延长镇痛时间并降低麻醉剂毒性。
随着生物材料的发展，越来越多用于药物控释和递送的功能性药物载体被开发出来。脂质体和聚合物微球/纳米颗粒被广泛研究用于麻醉给药。然而这些聚合物基础麻醉给药系统存在镇痛时间短、制备工艺复杂、体内降解慢、易诱发炎症等问题，导致临床应用受限。而基于水凝胶的纳米颗粒或微球，通过交联亲水性聚合物构建网络结构，已在注射给药领域得到广泛应用。这些水凝胶微球通过包裹大量的水和其他物质，实现水溶性药物的释放。然而，将水溶性药物装入水凝胶微球时，防止药物泄漏成为一大挑战，因为水凝胶的溶胀性可能导致药物装载量减少，并增加药物在体内猝发释放的风险。因此，设计一种结合药物载水凝胶微球与水凝胶的复合型给药系统，是提高药物稳定性和在体内长期保留的一个可行方案。
ROP是一种广泛应用于区域麻醉的酰胺类局麻药，因其对中枢神经和心脏毒性较低而被认为是最有前途的局麻药。然而，单次注射 ROP 的镇痛效果只能维持 6-12 小时，无法满足患者的临床需求。研究显示，将麻醉剂与其他消炎或镇静药物联合使用，能显著延长局部麻醉效果，比单独使用麻醉剂的麻醉时间更长。DEX作为高选择性的α2-肾上腺素能受体激动剂，能增加周围神经阻滞麻醉的起效时间，延长感觉神经和运动神经的阻滞时间。这些结果表明，将麻醉药与辅助药物联合使用，是开发具有高载药量、长期保留和药物释放可控的水凝胶复合麻醉给药系统的关键策略。
在这项研究中，作者基于高通量微流控技术和原位碱化技术制备了尺寸均匀的载药核壳水凝胶微球 （HMS）。实时碱化处理和核壳结构使水溶性 ROP 具有更强的稳定性和更高的载药量。为了提高HMS在体内神经部位的局部长期保留，利用OHA和CMC-ADH制备了基于席夫碱反应的可注射自修复水凝胶。最后，通过在Gel/HMS-ROP中添加镇静药DEX，成功构建了基于水凝胶的可注射缓释系统Gel/HMS-ROP/DEX。Gel/HMS-ROP/DEX 可注射到神经部位，形成稳定的药物释放库，通过两种药物的顺序释放达到协同麻醉效果，引发 36 小时的神经阻滞和 24 小时的运动阻滞。此外，Gel/HMS-ROP/DEX 还具有良好的生物降解性和组织相容性。总之，该系统为基于水凝胶的麻醉给药系统提供了一种实现长期局部麻醉和镇痛的有效方法。