胶原蛋白即时组装技术：推动组织工程与生物打印的多尺度可控构建

针对胶原I（Collagen I）体外组装动力学难以调控的难题，研究人员开发了"可调谐胶原元件快速组装（TRACE）"技术。该技术通过惰性大分子拥挤剂（macromolecular crowding）加速胶原液-凝胶转变，实现了未修饰胶原的即时组装，支持从微观到宏观的生理结构构建，并为细胞自组装提供多尺度架构线索。这项突破性方法兼具高生物相容性和快速凝胶特性，拓展了胶原生物墨水在中性pH条件下的直接打印应用，为跨器官系统的组织再生提供了全新解决方案。

　　

在再生医学领域，功能性细胞组织的工程化构建一直备受期待。作为人体组织关键支架材料的胶原蛋白I（Collagen I），其体外组装动力学却难以在保持生物相容性的前提下精确调控，这严重限制了其作为细胞生物制造中主要支架或粘合材料的应用。

最新研究突破带来了一项革命性的胶原制备技术——可调谐胶原元件快速组装（tunable rapid assembly of collagenous elements）。该技术巧妙地利用大分子拥挤（macromolecular crowding）效应，通过引入惰性拥挤剂显著加速胶原的液-凝胶（liquid-gel）相变过程，实现了未修饰胶原的即时组装。

这项技术展现出三大突破性优势：首先，能够在多个尺度（从微米到宏观）上高通量制备生理相关的胶原结构；其次，通过产生可调控的多尺度结构信号，有效促进细胞自组装和形态发生（morphogenesis）；最重要的是，其卓越的生物相容性和快速凝胶动力学特性，为胶原生物墨水开辟了广阔的应用前景——即便在中性pH条件下，也能直接打印具有复杂结构的细胞组织，同时保持材料的生物功能性。

这项研究从根本上拓展了未修饰胶原在跨器官系统组织构建中的应用边界，为可控多尺度生物制造（multiscale biofabrication）提供了全新的技术范式。