📋 研究摘要
背景
注射软组织填充剂在美容医学中的应用快速增长，因其可通过微创技术实现面部年轻化。透明质酸（HA）填充剂具有独特的生物物理特性，其中流变特性对其机械应力响应至关重要。本研究旨在比较市售交联（CFs）和非交联HA填充剂（NCFs）的粘弹性特性。
方法
共研究28种市售HA填充剂（非交联 n=3，交联 n=25）的流变特性，测量频率范围 0.1–10 Hz 下的储能模量（G′）、损耗模量（G″）、损耗角正切（tan δ）和复模量（G*）。
结果
NCFs：G′变化率平均 3263%（范围：1767–4177）
CFs：G′变化率平均 247.60%（范围：85–720）
两组所有流变参数差异均具有极显著统计学意义（p<0.001）：G′差异3016%，G″差异926%，tan δ差异-154%，G*差异966%。
结论
NCFs和CFs具有独特的流变特征。临床医生需充分了解填充剂特性，结合注射层次、适应症和预期效果选品，NCFs适用于真皮层浅表支撑，CFs适用于深层容积填充。
📄 英文原文精选
Background: Injectable soft-tissue fillers have experienced a rapid growth in aesthetic medicine, offering minimally invasive options for facial rejuvenation. Hyaluronic acid (HA) fillers possess unique biophysical properties, with rheological characteristics being crucial for their mechanical stress response.
Methods: Twenty-eight commercially available HA-based soft-tissue fillers (n=3 non-cross-linked, n=25 cross-linked) were investigated. Oscillatory rheometry was performed across a frequency range of 0.1–10 Hz, measuring storage modulus (G′), loss modulus (G″), loss angle tangent (tan δ), and complex modulus (G*).
Results: NCFs demonstrated an average G′ change rate of 3263% [range: 1767–4177], whereas CFs showed only 247.60% [range: 85–720]. All rheological parameters differed significantly (p<0.001).
Conclusion: NCFs and CFs demonstrate distinct rheological profiles. NCFs are highly sensitive to mechanical stress, making them suitable for superficial dermal support; CFs exhibit more stable rheology, ideal for deeper soft-tissue volume augmentation.
📖 全文中文精读
1. 引言
近年来，注射软组织填充剂在美容医学中的应用激增，因其可通过微创注射技术有效实现面部年轻化和美学改善。HA基软组织填充剂的核心生物物理特性差异（流变特性、内聚性等）会直接影响其对面部软组织的作用效果。
流变参数是评估填充剂注射前后对机械力响应的核心指标：根据配方不同，注射后的填充剂可同时表现出类固体（弹性）和类液体（粘性）行为，在体内会受到软组织剪切应力、压缩和拉伸力的影响。
Cotofana等人此前分析了35种交联HA填充剂的粘弹性，发现角频率升高时初始弹性模量（G′）同步升高，即剪切力越大填充剂刚度越高。但该研究仅覆盖交联HA填充剂（CFs），未纳入非交联HA材料（NCFs，又称皮肤 Booster）。NCFs主要用于皮下注射支持真皮完整性，治疗和美学特征与CFs存在区别，目前美容领域对NCFs的流变特征认知严重不足。
2. 材料与方法
共纳入28种随机选择、采用不同生产技术的HA基软组织填充剂（表1），其中3种为NCFs，25种为CFs。所有产品送至独立实验室（丹麦哥本哈根Aptol）进行流变测试，确保数据独立性。
流变测量参数说明
储能模量 G′：量化凝胶刚度及抗变形能力，反映压缩/肌肉运动下的形状保持性。
损耗模量 G″：量化凝胶剪切应力下的能量耗散能力，反映流动性。
损耗角正切 tan δ = G″/G′：值越高填充剂越软、流动性越强；值越低凝胶越硬、回弹性越强。
复模量 G* = √(G′² + G″²)：表示凝胶抗变形的总阻力，结合弹性（可恢复）和粘性（不可恢复）响应。
3. 结果
3.1 非交联填充剂（NCFs）
共研究3种NCFs（Hyacorp fine BS1、Genefill fine BS5、C21），0.1–10 Hz下 G′ 平均从 4.57 Pa 升至 128.37 Pa，增幅达 3263%（范围：1767–4177）；G″ 增幅 1260%，G* 增幅 1218%。
3.2 交联填充剂（CFs）
共研究25种CFs（涵盖Juvederm全系列、Belotero全系列、Restylane系列、Teosyal RHA系列、Stylage系列等），0.1–10 Hz下 G′ 平均从 148.74 Pa 升至 270.80 Pa，增幅仅 247.60%（范围：85–720）。
3.3 两类填充剂关键比较（p<0.001）
| 参数 | NCFs（变化率） | CFs（变化率） | 差值 |
|---|---|---|---|
| G′（弹性刚度） | 3263% | 247.60% | +3016% |
| G″（粘性耗散） | 1260% | 333.43% | +926% |
| G*（总阻力） | 1218% | 251.58% | +966% |
| tan δ（软硬度） | 26.19% | 180.42% | -154% |
4. 讨论
两类填充剂的核心差异在于粒径：交联过程将多个HA分子连接，增大粒径和凝胶内颗粒占比；NCFs无交联，粒径更小、颗粒占比更低。这种差异导致：
- NCFs 对应力更敏感，刚度和粘度升高幅度显著更大 → 适合高活动度的真皮区域
- CFs 流变更稳定，受应力影响小，不限制面部活动 → 适合深层软组织容积填充
- NCFs 粒径小、降解更快，效果维持时间更短，需更频繁治疗
5. 结论
- NCFs（Skin Booster类）：高应力敏感性，适合真皮层浅表皱纹、口周细纹、颈部年轻化；需提前告知患者维持时间较短
- CFs（容积填充类）：高稳定性，适合深层鼻唇沟、颧骨、太阳穴、下颌线塑形
- 两者的差异性流变特征决定了明确的临床分工，不可互换使用
📊 原文图表
(A) 弹性储能模量（G′）；(B) 粘性损耗模量（G″）。
颜色编码对应不同产品（BS1=Hyacorp fine, BS5=Genefill fine, C21=非交联产品），测试频率为0.1、1、1.6、10 Hz。
按0.1 Hz下G′值分四组：(A) <62 Pa；(B) 62–130 Pa；(C) 130–170 Pa；(D) >170 Pa。 可观察到G′随频率升高而普遍升高的趋势，但各产品升幅差异显著。
按0.1 Hz下G″值分四组：(A) <30 Pa；(B) 25–35 Pa；(C) 35–40 Pa；(D) >40 Pa。 G″反映凝胶剪切应力下的能量耗散，与面部动态表情的流动性密切相关。
按0.1 Hz下G*值分四组：(A) <75 Pa；(B) 75–135 Pa；(C) 135–180 Pa；(D) >180 Pa。 G*综合反映凝胶总抗变形能力，为产品硬度选择提供量化依据。
按0.1 Hz下tan δ值分四组：(A) <0.17；(B) 0.17–0.22；(C) 0.22–0.41；(D) >0.41。 tan δ越低产品越硬（类固体行为），越高越软（类液体行为）。
(A) G′；(B) G″；(C) G*；(D) tan δ。
***表示 p<0.001，差异均具有极显著统计学意义。
NCFs在所有参数上对应力变化的响应幅度均显著高于CFs，证实了"应力超敏感"的特性。
📋 表1（28种填充剂概览摘要）
| 品牌 | 产品 | 类型 | HA浓度 | 推荐适应证 |
|---|---|---|---|---|
| BioScience | Hyacorp fine (BS1) | NCF | 14 mg/mL | 面部、颈部、手背细纹 |
| BioScience | Hyacorp Feel (BS2) | CF | 20 mg/mL | 浅中皱纹、眶周纹 |
| Allergan | Juvederm Volbella (C1) | CF | 15 mg/mL | 唇部丰盈、眶下纹 |
| Allergan | Juvederm Volux (C4) | CF | 25 mg/mL | 下颌线塑形 |
| Teoxane | Teosyal RHA 1 (C11) | CF | 15 mg/mL | 面部颈部细纹 |
| Teoxane | Teosyal RHA 4 (C14) | CF | 23 mg/mL | 太阳穴、脸颊、下颌轮廓 |
| Galderma | Restylane Defyne (C9) | CF | 20 mg/mL | 中重度鼻唇沟、下巴丰盈 |
| Merz | Belotero Volume (C8) | CF | 26 mg/mL | 脸颊、颧骨、下巴容积 |
* 表1完整版含28种产品，可访问原文查看全文数据。
👥 作者与机构信息
| 作者 | 机构 |
|---|---|
| Silvia Fontenete（通讯） | 西班牙马德里 BioScience GmbH 医学部 |
| Carlos Bravo | 哥斯达黎加圣何塞私人诊所 |
| Michael Alfertshofer | 德国慕尼黑 LMU 口颌面外科系 |
| Sebastian Cotofana | 美国范德堡大学整形外科 / 荷兰伊拉斯谟医学中心皮肤科 / 英国玛丽女王大学 / 广东第二人民医院整形修复外科 |
利益冲突：Silvia Fontenete 为 BioScience GmbH 员工；Sebastian Cotofana 为 Cotofana Anatomy 公司创始人兼 CEO。
基金资助：BioScience GmbH（德国）全额资助；Aptol Pharma 完成流变学测量。