AFM：非平衡水凝胶表现出细胞相容性和无缝异养自生长

Natt

2025-06-05

生物体的生长是通过在温和的生理条件下自主整合外部营养物质作为构建块来实现的。受此生物特性的启发，研究人员开发了基于反应单体化学聚合的自生长材料。然而，共价键驱动的自生长材料的细胞相容性有限，阻碍了它们在生物医学领域的应用。

于此，华南理工大学边黎明、张琨雨、石鹏等人报道了一种由钙离子 (Ca2+) 和双膦酸盐修饰的果胶 (PT-BP) 之间的细胞相容性配体离子配位驱动的非平衡自生长水凝胶。

种子 PT-BP-Ca²⁺ 水凝胶的多形式自生长以异养方式自主发生，通过 Ca²⁺ 扩散介导的交联将所提供的可溶性 PT-BP 聚合物无缝整合为整体结构。这种自生长使水凝胶能够进行多种细胞相容性的凝胶化后改性，包括复杂的表面图案和节段生长诱导的冷焊。与自修复水凝胶的间隙干扰界面不同，自生长PT-BP-Ca²⁺水凝胶的整体式连续结构能够更好地支持种子水凝胶中包裹的细胞与新生区域的迁移和相互作用。

在动物模型中，癌细胞种子水凝胶的体内自生长增强了巨噬细胞的浸润，这是癌症进展过程中的一个关键致病特征。这项研究展示了一种简单且细胞相容的策略，用于制造仿生异养自生长材料，并应用于多种生物医学应用。

参考文献：

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