Matrigel-纤维蛋白原水凝胶

高生物活性

复合水凝胶以凝血酶酶促交联，赋予了心肌细胞自发的宏观搏动能力。

Lin, Zening · 江涛 · 杨云 · 洪扬 · Yuan, Gao · Hang, Xie · Luo, Zirong

Applied Materials Today 2024

参数信息

溶胀率（4°C）

21.21 %

溶胀率（37°C）

12.45 %

杨氏模量（交联后）

1.90 kPa

杨氏模量（培养后）

1.51 kPa

最大输出力

1 mN

驱动频率

4.75 Hz

宏观驱动持续时间

6 days

技术优势

自发搏动

心肌细胞在水凝胶上无需外部电刺激即可产生宏观收缩-舒张运动。

抗溶胀

复合水凝胶的溶胀率较低，在生理温度下仅为12.45%，有助于在培养基中长期保持结构稳定。

驱动频率创纪录

该体外肌肉组织的自发驱动频率达到4.75 Hz，是文献报道的最高值。

使用寿命长

宏观驱动至少持续6天，与文献中的最佳寿命相当。

应用场景

• 软体机器人：作为无外部电源的自驱动软体执行器，简化驱动结构。
• 医疗机器人：提供生物相容的微型驱动器，用于体内微创操作。
• 生物3D打印：作为可打印的生物墨水，构建具有搏动功能的活体结构。
• 组织工程器官：构建具有自发收缩功能的心肌补片，用于修复受损心脏。
• 生物材料与仿生学：模拟心肌细胞外基质的力学和生化特性，研究细胞-材料相互作用。