仿生简约模型通过相分离介导组装模拟细胞外基质的生物物理特性

来自国际团队的研究人员受原弹性蛋白（tropoelastin）启发，开发了一种由交替疏水基团和交联域组成的简约模型，通过调控液-液相分离（LLPS）和共价键触发的水凝胶转变，成功模拟了细胞外基质（ECM）的动态组装过程。该研究为构建具有机械传感功能的仿生材料提供了新策略，可促进干细胞行为调控。

　　

受原弹性蛋白（tropoelastin）结构启发，这项研究设计出了一种极具创意的简约模型——通过交替排列疏水基团与共价交联域，精准复现了细胞外基质（ECM）的液-液相分离（LLPS）动态过程。当增强疏水基团的相互作用价态时，该模型不仅能调控相分离程度，还能完美模拟弹性蛋白的细胞外凝聚现象：从液滴形成、融合到最终成熟。更妙的是，共价交联触发的凝聚体-水凝胶转变过程，通过提升组装有序度将相分离结构稳定为异质性水凝胶网络，这相当于在体外重建了弹性蛋白原纤维化（fibrillation）的关键步骤。最终形成的仿生基质网络展现出惊人的生物学功能：它能像天然ECM一样，有效增强干细胞的机械力感知（mechanosensing）能力，为组织工程材料开发开辟了新思路。