近日，清華大學(xué)教授劉冬生團(tuán)隊在DNA水凝膠三維打印方面取得重大進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)布于《德國應(yīng)用化學(xué)》雜志，并于近日被《自然》雜志以研究亮點(diǎn)形式進(jìn)行了報道。

水凝膠具有高含水量和類似于細(xì)胞外基質(zhì)的特點(diǎn)，是三維組織打印和人工器官制備的基材，因此成為化學(xué)、材料和生命醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。但水凝膠的細(xì)胞相容性、力學(xué)強(qiáng)度、通透性等一直是研究中的挑戰(zhàn)性問題。

2009年，劉冬生小組報道了一種*基于DNA組裝的超分子水凝膠，具有快速的pH值響應(yīng)性、優(yōu)異的小分子通透性，較高的力學(xué)強(qiáng)度以及不溶漲等特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，他們又發(fā)展了可在生理條件下成膠，并具有多種可設(shè)計響應(yīng)性的DNA超分子水凝膠。劉冬生小組通過和中科院化學(xué)所李志波等小組合作，發(fā)展了一系列基于DNA組裝的多肽－DNA復(fù)合超分子水凝膠體系。

近日，該研究小組和英國瓦特大學(xué)等合作，將系列DNA水凝膠材料成功地應(yīng)用于活細(xì)胞的三維打印。

對此，《自然》雜志評價稱，此凝膠有足夠好的強(qiáng)度維持其形狀、不塌縮也不溶漲，可以被特定的DNA內(nèi)切酶迅速解離、共同打印的活細(xì)胞可以保持活性，“是一種非常有前景的打印三維組織和人工器官的材料"。