仿生纤维状聚异氰酸酯(PIC)水凝胶：可定制化3D细胞培养模型的突破性解决方案

【编辑推荐】来自国际团队的研究人员针对合成水凝胶难以模拟细胞外基质(ECM)物化特性的难题，开发出具有温度响应特性的聚异氰酸酯(PIC)水凝胶。该材料不仅精确复现胶原/纤维蛋白的生物凝胶特性，其37°C成胶、5°C溶解的特性更解决了传统材料细胞提取困难的核心痛点，为组织工程和药物筛选提供了标准化解决方案。

　　

三维(3D)细胞培养模型正成为组织工程、力学生物学、疾病建模和药物筛选的重要工具。尽管合成水凝胶种类繁多，但普遍存在两大缺陷：要么难以模拟细胞外基质(ECM)的复杂功能，要么在成胶和细胞提取环节操作困难。

近期问世的聚异氰酸酯(Polyisocyanide, PIC)水凝胶突破了这些限制。其纤维状结构能精准模拟胶原和纤维蛋白等生物凝胶的(非)线性力学特性。作为全合成材料，PIC水凝胶兼具高度可定制性和批次稳定性。更引人注目的是其温度响应特性——在37°C瞬间成胶，当温度降至5°C时又能快速溶解，极大简化了实验室操作流程。

目前该材料已成功应用于多种细胞系、原代细胞和类器官培养，甚至拓展至体内实验。本文详细提供了PIC水凝胶的标准化操作流程：材料制备需72小时，细胞封装仅需1小时，后续分析时间取决于商业试剂盒选择。这些protocol特别适合具备细胞培养和分子生物学背景的研究人员。