使用 GelMA 进行生物打印的五个理由

从 2D 细胞培养过渡到 3D 细胞培养的科学家将生物聚合物甲基丙烯酸明胶 (GelMA) 广泛用于一系列应用，包括癌症研究、药物测试、毒理学和组织工程。以下是五个原因：

GelMA 水凝胶由于其生物基序（特别是明胶分子上的 RGD 序列），几乎可以促进任何细胞类型的细胞粘附和增殖。这些序列允许细胞粘附到 GelMA 结构上，并完成生物过程，如扩散氧气和转运营养物质或废物。

组织工程和再生医学的目标是促进和增强身体的愈合过程，因此生物打印结构应该是可生物降解的。GelMA 中的基质金属蛋白酶（MMP 位点）使其能够被受伤机体的细胞识别为酶促降解位点。一旦天然细胞填充了 GelMA 结构体，便会开始降解它，同时用自己的细胞和组织修复并重新填充该区域。

由于 GelMA 中的替代程度会影响聚合物的粘度及其机械性能（例如压缩和拉伸强度），因此用户可以轻松定制水凝胶。这种水凝胶的多功能性的一个有趣的例子是，它可以作为一种热可逆聚合物，也可以通过共价交联来表现出热固性聚合物的特性。

GelMA 在学术和商业实验室中受欢迎的另一个原因是它能够制造复杂的形状。利用从增材制造中借鉴的技术，科学家们已经能够利用 GelMA 创造出复杂的 3D 结构，使细胞能够在更接近体内条件的微环境中茁壮成长。

由于明胶是一种天然存在的聚合物，因此其分子结构具有固有的异质性。这使得它成为一种理想的材料，可用于创建具有各种强度和延展性梯度的生理相关结构，能够更好地模拟体内条件。有了 GelMA，研究人员可以在一个单一结构中植入多种细胞类型，每种类型都有不同的细胞微环境。