水凝胶——隐形支架的魔术手原创

生物水凝胶是一种高分子材料，主要由生物聚合物、胶联剂和水共同组成。水凝胶分为天然水凝胶、合成水凝胶、复合水凝胶三类。其中天然水凝胶是由凝胶、丝素、蛋白、壳聚糖等聚合而成的，生物相溶性好，但机械强度较低，合成水凝胶是由聚丙烯酰胺等人工合成的高分子材料聚合而成，力学性能优异，但生物可降解性差。而由两种或两种以上不同性质的材料聚合形成的称为复合水凝胶，兼具高生物相融性和优异的力学性能。说了这么多，水凝胶类的产品应该如何使用呢？以Gllma为例，小伙伴们可以使用电子称称量适量的gllma，加入1ml1×PBS，配制成10%中浓度的gma溶液。可以适当用磁粒搅拌助溶，使其完全溶解，然后使用0.22μm无菌过滤器除菌，得到无菌溶液。胶联一般分为物理交联和化学交联，这是水凝胶形成关键。水凝胶通过共价键或非共价键连接聚合物链，形成三维网络。目前市面上最常用的两种水凝胶是光敏型和温敏型。首先介绍水凝胶光胶联，将配置好的gllma溶液加入光引发剂，混匀后注射成所需的形状。

使用405nm光源进行胶联固化，照射30S后，液体的水凝胶变为固体状态，具有一定的凝胶强度和支撑力。接下来是温敏型水凝胶的胶联，其在特定温度下成胶，一般高温成胶，低温为溶液状态，如室温24°C下呈现为溶液状态。将配置好的温明水凝胶溶液放进37°C水浴锅一段时间，等待其成焦。放置一段时间后取出，可以发现此时的水凝胶已经从溶液状态呈胶状，同时温敏型水凝胶成胶具有可逆性，在冰箱冷藏层4°C放置一段时间后，又可以从固体状态恢复到溶液状态。水凝胶的应用非常广泛，可以应用于细胞培养、3D打印、医用敷料、伤口修复等等领域。在细胞培养的过程中，水凝胶能提供支撑作用，增大细胞的生长面积。