DNA水凝胶用于活细胞三维打印

 来源:中国科学报 2015-3-5 彭科峰

近日,清华大学教授刘冬生团队在DNA水凝胶三维打印方面取得重大进展。相关成果发布于《德国应用化学》杂志,并于近日被《自然》杂志以研究亮点形式进行了报道。

水凝胶具有高含水量和类似于细胞外基质的特点,是三维组织打印和人工器官制备的首选基材,因此成为化学、材料和生命医学领域研究的热点。但水凝胶的细胞相容性、力学强度、通透性等一直是研究中的挑战性问题。

2009年,刘冬生小组首次报道了一种完全基于DNA组装的超分子水凝胶,具有快速的pH值响应性、优异的小分子通透性,较高的力学强度以及不溶涨等特点。在此基础上,他们又发展了可在生理条件下成胶,并具有多种可设计响应性的DNA超分子水凝胶。刘冬生小组通过和中科院化学所李志波等小组合作,发展了一系列基于DNA组装的多肽-DNA复合超分子水凝胶体系。

近日,该研究小组和英国瓦特大学等合作,将系列DNA水凝胶材料成功地应用于活细胞的三维打印。

对此,《自然》杂志评价称,此凝胶有足够好的强度维持其形状、不塌缩也不溶涨,可以被特定的DNA内切酶迅速解离、共同打印的活细胞可以保持活性,“是一种非常有前景的打印三维组织和人工器官的材料”。