生物體的生長是通過在溫和的生理條件下自主整合外部營養物質作為構建塊來實現的。受此生物特性的啟發,研究人員開發了基于反應單體化學聚合的自生長材料。然而,共價鍵驅動的自生長材料的細胞相容性有限,阻礙了它們在生物醫學領域的應用。
于此,華南理工大學邊黎明、張琨雨、石鵬等人報道了一種由鈣離子 (Ca2+) 和雙膦酸鹽修飾的果膠 (PT-BP) 之間的細胞相容性配體離子配位驅動的非平衡自生長水凝膠。
種子 PT-BP-Ca2+ 水凝膠的多形式自生長以異養方式自主發生,通過 Ca2+ 擴散介導的交聯將所提供的可溶性 PT-BP 聚合物無縫整合為整體結構。這種自生長使水凝膠能夠進行多種細胞相容性的凝膠化后改性,包括復雜的表面圖案和節段生長誘導的冷焊。與自修復水凝膠的間隙干擾界面不同,自生長PT-BP-Ca2+水凝膠的整體式連續結構能夠更好地支持種子水凝膠中包裹的細胞與新生區域的遷移和相互作用。
在動物模型中,癌細胞種子水凝膠的體內自生長增強了巨噬細胞的浸潤,這是癌癥進展過程中的一個關鍵致病特征。這項研究展示了一種簡單且細胞相容的策略,用于制造仿生異養自生長材料,并應用于多種生物醫學應用。
參考文獻:
X. Chen, R. Zhang, H. Zhang, X. Hu, R. Wang, Q. Ling, P. Shi, K. Zhang, L. Bian, Non-Equilibrium Hydrogel Demonstrates Cytocompatible and Seamless Heterotrophic Self-Growth. Adv. Funct. Mater. 2025, 2508978.
https://doi.org/10.1002/adfm.202508978
來源:奇物論
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