Biopolymers are natural polymers sourced from plants and animals, which include a variety of polysaccharides and polypeptides. The inclusion of biopolymers into biomedical hydrogels is of great interest because of their inherent biochemical and biophysical properties, such as cellular adhesion, degradation, and viscoelasticity. The objective of this Review is to provide a detailed overview of the design and development of biopolymer hydrogels for biomedical applications, with an emphasis on biopolymer chemical modifications and cross-linking methods. First, the fundamentals of biopolymers and chemical conjugation methods to introduce cross-linking groups are described. Cross-linking methods to form biopolymer networks are then discussed in detail, including (i) covalent cross-linking (e.g., free radical chain polymerization, click cross-linking, cross-linking due to oxidation of phenolic groups), (ii) dynamic covalent cross-linking (e.g., Schiff base formation, disulfide formation, reversible Diels–Alder reactions), and (iii) physical cross-linking (e.g., guest–host interactions, hydrogen bonding, metal–ligand coordination, grafted biopolymers). Finally, recent advances in the use of chemically modified biopolymer hydrogels for the biofabrication of tissue scaffolds, therapeutic delivery, tissue adhesives and sealants, as well as the formation of interpenetrating network biopolymer hydrogels, are highlighted.

中文翻译：

---

用于形成生物医学水凝胶的化学改性生物聚合物

生物聚合物是来源于植物和动物的天然聚合物，其中包括多种多糖和多肽。将生物聚合物包含在生物医学水凝胶中引起了极大的兴趣，因为它们具有固有的生化和生物物理特性，例如细胞粘附、降解和粘弹性。本综述的目的是详细概述用于生物医学应用的生物聚合物水凝胶的设计和开发，重点是生物聚合物化学改性和交联方法。首先，描述了生物聚合物的基本原理和引入交联基团的化学共轭方法。然后详细讨论形成生物聚合物网络的交联方法，包括 (i) 共价交联（例如自由基链聚合、点击交联、酚基氧化引起的交联），（ii）动态共价交联（例如，席夫碱形成，二硫键形成，可逆的狄尔斯-阿尔德反应），和（iii）物理交联（例如，客体-主体相互作用、氢键、金属-配体配位、接枝生物聚合物）。最后，重点介绍了使用化学改性生物聚合物水凝胶进行组织支架生物制造、治疗递送、组织粘合剂和密封剂以及形成互穿网络生物聚合物水凝胶的最新进展。接枝生物聚合物）。最后，重点介绍了使用化学改性生物聚合物水凝胶进行组织支架生物制造、治疗递送、组织粘合剂和密封剂以及形成互穿网络生物聚合物水凝胶的最新进展。接枝生物聚合物）。最后，重点介绍了使用化学改性生物聚合物水凝胶进行组织支架生物制造、治疗递送、组织粘合剂和密封剂以及形成互穿网络生物聚合物水凝胶的最新进展。