AdvFunctMat：开发出可改变干细胞命运的新型水凝胶结构

　　近日，来自凯斯西储大学的研究者通过研究表明，当给与亲水凝胶特定的分子信号和空间时，干细胞就可以在新骨或者新的软骨上更加快速茁壮地生长。相关研究成果刊登于国际杂志Advanced Functional Materials上。

　　通过构建一种三维立体的方格结构，即含有水凝胶（hydrogel）的可交互的高度相连的空间以及低相连的空间，研究者就可以通过调节方格的微型图像来影响干细胞的行为，比如增殖和分化。

　　解析干细胞如何生长以及在哪里生长被认为是干细胞疗法的一个重要领域，这项新型技术可以帮助研究者在三维角度来揭示物理、化学及其它影响因子如何影响干细胞的行为，最终为再生医学领域提供一点研究思路。

　　研究者Eben Alsberg教授表示，使用这项新型系统我们就能够调节细胞的增殖以及细胞的特殊分化，比如让干细胞分化为骨质细胞或者软骨细胞等。水凝胶是一种水溶聚合物互相结合或者交联而形成的一种亲水的三维网络结构，交联可以增加水凝胶结构的硬度并且可以在水凝胶内部改变多孔结构。

　　研究者在研究中使用了氧化的甲基丙烯酸酯藻酸盐和八臂多聚胺，在藻酸盐和多聚胺之间的化学反应可以产生交联结构，为水凝胶增加网状结构。研究者充分混合这两种物质使得第二种交联模式迅速生成，随后研究者使用棋盘结构来产生新的交联样式从而改变交联空间，交联空间有25、50、100和200微米几种，有些甚至是双重交联的。

　　在单一或者双重的交联空间中，干细胞就可以随着空间尺寸的增加，通过营养介质来增加分化的程度。研究者Alsberg说，单一交联空间往往可以为干细胞提供更多的营养成分以及空间，随后来影响干细胞的增殖和分化，未来研究者将继续使用这种显微结构来解析生物材料对干细胞的影响以及干细胞分化的影响。这项研究可以帮助研究者对干细胞进行局部控制，最终使得研究者使用单一的干细胞来源来进行较为复杂的人工组织操作。