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海藻酸鈉是提取自褐藻的天然聚陰離子多糖，其水溶液具有較高的黏度，可在極其溫和的條件下快速形成凝膠，生物相容性好，加之人體內不存在特異性降解酶，已成為組織工程熱點材料之一，其應用研究可分為以下三種類型。
1.心力衰竭治療材料
2012年，心血管患者2.9億，心力衰竭450萬人，且許多心血管疾病的發展最終均可導致心力衰竭的發生，五年存活率與惡性腫瘤相當。海藻酸鹽材料治療心衰是國際研究的新熱點、新趨勢，已有兩個國外產品進入臨床試驗，國內研發處于起步階段。
2.藥物及活性物質載體
海藻酸鈉憑借其優異的生物安全性，在藥物載體及智能水凝膠研究領域占有重要地位。海藻酸鈉及其衍生物可被開發生各種小分子、基因及蛋白等藥物的納米載體，用于藥物遞送，研究極為廣泛。
3.美容、整形材料
海藻酸鈉生物相容性好，且在人體內缺少特異性降解酶，因此可在體內長期安全存在，而海藻酸鈣凝膠可用于胸部、臀部填充整形。
1.腫瘤介入治療
海藻酸鹽作為栓塞材料，較目前應用的明膠海綿、聚乙烯醇（PVA）顆粒、丙烯酸微球（TAGM）等材料具有獨特優勢：更穩定、更安全、更易實現功能化。海藻酸鹽微球作為一種新型栓塞劑2002年開始應用于介入治療中，目前在廣州、天津、上海、煙臺等20多家三甲醫院廣泛開展應用研究，治療患者達上萬例，并在肝癌及婦科腫瘤治療中有廣闊的應用前景。
2.栓塞止血
海藻酸鹽微球可用于動脈止血，效果顯著。1.急癥出血如：肝脾外傷性破裂出血；鼻子出血；子宮破裂出血和子宮收縮乏力出血等；2.腫瘤性出血如肝破裂出血，肝血管瘤破裂出血；3.食管靜脈曲張所致出血也常常用于介入止血方法治療。
3.尿失禁栓塞治療
老年女性由于尿道括約肌松弛，尿道黏膜因老化而變得粗糙、彈性差，極易導致尿失禁，其發病率高達40-50%，目前的手術治療存在矯枉過正風險，影響排尿。海藻酸鹽微球栓塞用于治療尿失禁，可根據需要靈活調節栓塞強度。
1.生物人工肝微膠囊膜材料
原位肝移植是急性肝功能衰竭目前最有效的治療方法，但器官供體緊缺；生物人工肝支持系統和肝細胞移植治療急性肝功能衰竭處在研究早期階段，是很有前途的新方法。以海藻酸鹽為膜材的微膠囊包載具有功能的動物源肝細胞，以體外循環方式代償肝功能，可延長患者壽命，為尋求肝源創造更長的緩沖時間。
2.細胞移植免疫隔離膜材料
微囊化細胞移植，可在保持細胞活性基礎上維持其功能，構建免疫隔離微膠囊膜是細胞移植成功的關鍵所在。海藻酸鈉作為微囊化細胞膜材，具有不可替代性。胰島移植可用于治療I型糖尿病；牛腎上腺嗜鉻細胞移植可治療頑固性疼痛及帕金森病。新西蘭開發的微囊化豬腦細胞用于治療帕金森氏病，正進行FDA IIb期臨床試驗；日本開發的微囊化豬胰島用于治療糖尿病，正進行FDA II期臨床試驗。
3.組織工程3D打印材料
骨組織工程及軟骨組織工程中，常需要制備一定形狀支架材料，接種種子細胞后形成新的骨或軟骨組織。快速發展的3D打印技術為制備各種形狀、樣式細胞支架提供了可能。目前PLGA、PCL、PLLA、膠原蛋白、海藻酸鈉、絲素蛋白等很多種材料均已實現3D打印，而海藻酸鈉作為一種出色材料，已經在組織工程的3D打印領域嶄露頭角。
海藻酸鈉在組織工程領域具有極為廣闊的應用前景。然而，海藻酸鈉提取自海洋褐藻類生物，殘留的雜質蛋白、多酚、內毒素等雜質成為影響材料生物相容性，制約臨床應用的主要因素。且材料主體成分多糖與雜質成分蛋白質、內毒素之間，由于大分子化學結構特點（分子量、電荷以及電荷分布情況等）決定了二者通過靜電相互作用形成多糖-蛋白質復合物，這使得多糖中雜質蛋白、內毒素的脫除更加困難。