多孔微凝膠具備獨特的拓撲結構，可為細胞附著在其表面增殖提供更多的空間，是生物醫學研究中的一種極具潛力的支架材料。在以往的報道中，以GelMA微凝膠為例的多孔結構一般采用梯度冷卻等方式得到，這需要對冷凍溫度和時間進行嚴格的摸索與控制，還往往伴隨有冷凍干燥和細胞負載前溶脹、膨脹等繁瑣的操作過程。因此，一種更為簡單、可控的多孔GelMA微凝膠制備方法有待開發。

近日，中科院大連化學物理研究所秦建華團隊等人創造性地基于液滴微流控所具備的獨特的混沌效應對GelMA預聚物與環氧乙烷（PEO）進行原位混合，利用PEO在GelMA微凝膠固化時的占位作用，成功實現了多孔GelMA微凝膠在芯片上的一步制備。通過進一步探究發現，人骨髓間充質干細胞（hMSCs）和臍靜脈內皮細胞（HUVECs）在微凝膠表面展示出極好的黏附與快速增殖能力。相關研究以“One-Step Generation of Porous GelMA Microgels by Droplet-Based Chaotic Advection Effect”為題，于近日發表在Advanced Materials Technologies期刊上。

多孔GelMA微凝膠制備原理

研究人員基于流動聚焦原理設計并制作了如下的微流控芯片裝置，該裝置具備液滴產生功能，包含的兩段蛇形通道分別用作液滴內容物的原位混合與光聚，多孔GelMA微凝膠可在芯片上原位產生并基于收集池進行簡單收集。

多孔GelMA微凝膠的生成和應用示意圖

液滴混沌對流效應

微觀尺度下液體通常表現出層流狀態，有意思的是當受到油相剪切后，液體受到剪切被轉換為液滴態，橙色和藍色兩相被快速混合轉變為較為均一的綠色液滴，這種性質為利用PEO對GelMA微凝膠的原位致孔提供了機會。

微通道內液滴的混沌對流效應及形態控制

多孔GelMA微凝膠性能表征

研究人員對GelMA微凝膠進行了實際制備，得到的微凝膠尺寸和孔隙范圍簡單可控，在用于hMSCs培養時，細胞可以維持良好的干性，在組織工程等領域展示出極大的應用潛力。

多孔GelMA微凝膠制備與表征

微凝膠培養的hMSCs的活性、增殖和基因表達

審核編輯：郭婷