新型水凝胶用于人肝类器官培养

水凝胶具有高含水量、优良的溶胀性能、良好的生物相容性、高渗透性和3D网状结构被广泛应用于组织工程、创伤修复及再生医学等领域。《先进功能材料》上的一篇研究中，荷兰研究人员报道了一种基于多异氰肽(PIC)和层粘连蛋白-111的新型水凝胶，可用于人肝类器官培养。

多异氰肽(PIC)是一种人工合成的聚合物，可以形成具有温敏特性的水凝胶，易于操作，在临床应用中非常有吸引力。通过PIC优化制备的新型水凝胶具有热可逆的凝胶作用，易于使用，在传代过程中可为类器官提供温和的条件。

实验证明，在优化的PIC水凝胶中，有机物的增殖速度与Matrigel观察到的相当。Matrigel是从Engelbreth-Holm-Sarm小鼠肉瘤的细胞外基质中提取的一种凝胶蛋白混合物，具有极强的生物活性，但是鼠肿瘤来源，以它为基质培养的类器官并不适合临床使用。新型水凝胶的研发，为类器官的形成和扩增提供了一种最佳环境。

研究人员还分析了水凝胶的机械性能，发现类器官的增殖率取决于水凝胶的硬度，而较低的硬度是其增殖的最佳条件。并且，在EM中培养时，类器官在水凝胶中具有高度增殖性，而在DM中培养时可有效分化为功能性肝细胞样细胞。重要的是，可以通过数次传代来维持类器官的干细胞表型以及增殖和分化能力，从而使它们看似无限的扩展和随后的成熟，这种增殖和分化潜能至少维持在14代以上。

这一研究表明，PIC在人肝类器官培养中具有很好的应用前景，具有广泛的临床应用前景。

参考文献：Shicheng Ye, et al. A Chemically Defined Hydrogel for Human Liver Organoid Culture. Advanced Functional Materials, 2020.DOI：10.1002/adfm.202000893