AFM | 北京化工大学尹梅贞教授/管君副教授团队 : 光响应肽水凝胶通过水开关调控模量用于细胞命运调节

背景：细胞外基质（ECM）的力学属性动态变化深刻影响细胞行为，如黏附、迁移、增殖和分化，异常力学状态与多种疾病相关，但细胞如何感知动态机械信号尚不完全明确，因此需要构建能模拟ECM且可逆调控刚度的材料。研究目的：受人体软骨基质模量调控行为启发，旨在开发一种光响应肽水凝胶，通过引入螺吡喃（SP）作为“水开关”，利用光控水合作用实现刚度的可逆调节，以模拟ECM的动态力学环境并研究其对细胞行为的影响。结论：成功构筑了基于DFYD肽和螺吡喃的共组装水凝胶，其临界成胶浓度低至0.2 wt.%，在可见光照射下，通过MC/SP异构化改变分子极性，调控水分含量，从而可逆切换凝胶刚度；该水凝胶具有良好的生物相容性，并能通过光控刚度显著促进细胞增殖与分化，为再生医学的智能水凝胶设计提供了新策略。