组织工程长期以来一直依赖于在实验室中种植细胞的几何静态支架来创造新的组织甚至器官。
　　支架材料通常是一种可生物降解的聚合物结构是由细胞和细胞提供的，如果提供了适当的营养，然后随着潜在的支架生物降解而发展成组织。但是这个模型忽略了组织自然发育的异常动态的形态过程。
　　现在，伊利诺伊大学芝加哥分校的研究人员已经开发出了新的4D水凝胶即能够随时间改变形状以响应刺激的3D材料这种材料可以以预先编程或按需方式对外部触发信号进行多次变形。
　　在一个由EbenAlsberg领导的UIC研究人员的研究表明，这些新材料可能被用来帮助开发更接近自然组织的组织，这些组织在形成过程中会受到推动运动的力量的影响。随着时间的推移，水凝胶可以被编程或诱导进行多个可控形状的变化。这一策略创造了实验条件，以部分模拟或刺激发育或愈合组织所经历的持续不同形状的变化，并使我们能够研究形态发生，并帮助我们设计更类似于本地组织的组织结构。
　　EbenAlsberg，研究员，生物医学工程，RichardandLoanHill
　　这种新型材料是由不同的水凝胶组成的，水或钙的浓度以不同的速度膨胀或收缩。通过创造复杂的分层模式，研究人员可以引导砾岩材料在膨胀和或收缩时以一种或另一种方式弯曲。
　　我们可以通过调整钙含量来改变这些材料的形状，Alsberg说，他也是UIC骨科、药理学、机械和工业工程学教授。
　　在他们的实验中，研究人员能够使水凝胶形成与肺泡相似的口袋，肺泡是肺中发生气体交换的小囊状结构。
　　Alsberg的水凝胶不仅能够多次改变它们的结构，而且它们还具有高度的细胞相容性，这意味着它们可以结合细胞，细胞仍然存活；许多现有的4D材料都无法做到这一点。
　　我们真的很期待突破我们独特的水凝胶系统在组织工程方面的极限，UIC的博士后研究员、论文的第一作者丁爱祥（音译）说。
　　更多资料：Ding，A。，etal。（2021）CellLadenMultipleStepandReversible4DHydrogelActuatorstoMimicDynamicTissueMorphogenesis。AdvancedScience。doi。org10。1002advs。202004616。

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