组织工程中微管结构的有效复制仍然是一个巨大的挑战。近日，荷兰乌得勒支大学Tina Vermonden等研究人员通过探索两种热敏水凝胶——明胶甲基丙烯酰基（gelMA）和丝素蛋白甲基丙烯酰（silkMA）——与聚N-异丙基丙烯酰胺（pNIPAM）结合，研究了通过收缩机制创建复杂、高分辨率管状结构的pNIPAM的温度响应特性。

系统研究表明，在高温（33-37°C）下，收缩行为受到聚合物浓度的精确控制。对于这两种水凝胶类型，水凝胶尺寸从室温（RT）到33°C减小了约15%，从RT到37°C减少了约40%。收缩会影响机械性能，在37°C下，gelMA-pNIPAM凝胶的压缩模量增加了约2.8倍，silkMA-pNIPAN凝胶的压缩系数增加了约5.1倍。

结合体积打印，这些材料对正特征的分辨率提高了≈20%，对负特征的分辨率增加了≈70%，从而能够在几秒钟内创建复杂的高分辨率结构，并具有开放通道（≈50µm）。与silkMA-pNIPAM水凝胶相比，GelMA-pNIPAP水凝胶显示出更好的细胞相容性，促进细胞粘附和存活。这项研究证明了热敏水凝胶通过体积打印设计复杂、高分辨率管状结构的能力，这是一种制造模拟天然组织的微环境的有效途径，有可能开发相关的体外模型。

参考文献：

M. Viola, M. G. Valverde, P. N. Bernal, J. P. van Trijp, J. Hak, G. D. Marco, M. Neumann, C. C. Schuurmans, C. F. van Nostrum, R. Masereeuw, S. M. Mihăilă, J. Malda, R. Levato, T. Vermonden, Thermal Shrinking of Biopolymeric Hydrogels for High Resolution 3D Printing of Kidney Tubules. Adv. Funct. Mater. 2024, 2406098. 

https://doi.org/10.1002/adfm.202406098