细胞外基质（ECM）的纤维网络具有在细胞力转导中传递关键生物功能的机械特性。工程纤维水凝胶在模拟 ECM 结构和功能的关键方面显示出前景，然而，在不改变其结构的情况下改变水凝胶力学仍然是一个挑战。

近日，多伦多大学Eugenia Kumacheva开发了一种复合纤维水凝胶，通过控制原纤维内交联来改变凝胶硬度而不影响结构。

文章要点

1）该水凝胶由醛改性的纤维素纳米晶体和甲基丙烯酰明胶（GelMA）形成，具有原纤维内光交联的能力。

2）通过改变明胶的甲基丙烯酰基官能化程度和/或光照射时间，研究人员将水凝胶的弹性模量改变了一个数量级以上，同时保留了纤维直径和孔径。

3）研究人员将该水凝胶用于接种原代小鼠肺成纤维细胞，并测试 ECM 硬度对成纤维细胞收缩和激活的作用。通过更强的原纤维内交联来增加水凝胶硬度，导致成纤维细胞活化增强并增加成纤维细胞收缩力，但收缩速度降低。

所开发的方法能够制造具有解耦结构和机械特性的仿生水凝胶，促进类组织 ECM 力学对组织发育和疾病进展的影响的研究。

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Zhengkun Chen, et al, Intrafibrillar Crosslinking Enables Decoupling of Mechanical Properties and Structure of a Composite Fibrous Hydrogel, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202305964

https://doi.org/10.1002/adma.202305964