Spatiotemporal Control of Viscoelasticity in Phototunable Hyaluronic Acid Hydrogels

自愈水凝胶 粘弹性 透明质酸 材料科学 共价键 纳米技术 生物物理学 超分子化学 组织工程 化学 生物医学工程 高分子化学 复合材料 解剖 结晶学 生物 晶体结构 有机化学 医学
作者
Erica Hui,Kathryn I. Gimeno,Grant Guan,Steven R. Caliari
出处
期刊:Biomacromolecules [American Chemical Society]
卷期号:20 (11): 4126-4134 被引量:93
标识
DOI:10.1021/acs.biomac.9b00965
摘要

Viscoelasticity has emerged as a critical regulator of cell behavior. However, there is an unmet need to develop biomaterials where viscoelasticity can be spatiotemporally controlled to mimic the dynamic and heterogeneous nature of tissue microenvironments. Toward this objective, we developed a modular hyaluronic acid hydrogel combining light-mediated covalent and supramolecular cross-linking to afford spatiotemporal control of network viscoelastic properties. Covalently cross-linked elastic hydrogels or viscoelastic hydrogels combining covalent and supramolecular interactions were fabricated to match healthy and fibrotic liver mechanics. LX-2 human hepatic stellate cells cultured on viscoelastic hydrogels displayed reductions in spreading, actin stress fiber organization, and myocardin-related transcription factor A (MRTF-A) nuclear localization compared to cells on elastic hydrogels. We further demonstrated the dynamic capabilities of our hydrogel system through photo-mediated secondary incorporation of either covalent or supramolecular cross-links to modulate viscoelastic properties. We used photopatterning to create hydrogels with well-controlled patterned regions of stiff elastic mechanics representing fibrotic tissue nodules surrounded by regions of soft viscoelastic hydrogel mimicking healthy tissue. Cells responded to the local mechanics of the patterned substrates with increased spreading in fibrosis-mimicking regions. Together, this work represents an important step forward toward the creation of hydrogel models with spatiotemporal control of both stiffness and viscoelastic cell-instructive cues.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
悟空完成签到 ,获得积分10
2秒前
大方的安柏完成签到 ,获得积分10
2秒前
5秒前
娷静完成签到 ,获得积分10
7秒前
陈嘻嘻嘻嘻完成签到,获得积分10
8秒前
嗯对完成签到 ,获得积分10
11秒前
道道sy完成签到,获得积分10
12秒前
像鱼完成签到,获得积分10
12秒前
圆红完成签到 ,获得积分10
14秒前
iman完成签到,获得积分10
14秒前
缥缈夏山完成签到,获得积分10
15秒前
杨江丽完成签到 ,获得积分10
15秒前
user_huang完成签到,获得积分10
20秒前
天无完成签到,获得积分10
20秒前
Anatee完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
清脆的秋寒完成签到,获得积分10
25秒前
梅零落完成签到 ,获得积分10
27秒前
土豪的钻石完成签到,获得积分10
27秒前
29秒前
29秒前
风趣之云完成签到 ,获得积分10
30秒前
许健完成签到,获得积分10
31秒前
勤恳曼卉完成签到,获得积分10
33秒前
研友_Lpawrn完成签到,获得积分10
34秒前
欧皇完成签到 ,获得积分10
34秒前
PetersenGraph完成签到,获得积分10
35秒前
leo发布了新的文献求助10
36秒前
许健发布了新的文献求助10
36秒前
张甜完成签到 ,获得积分10
36秒前
37秒前
free2030完成签到,获得积分10
43秒前
一行白鹭上青天完成签到 ,获得积分10
45秒前
橙巴布完成签到,获得积分10
48秒前
唠叨的夏烟完成签到 ,获得积分10
50秒前
star完成签到,获得积分10
51秒前
WXF完成签到 ,获得积分10
51秒前
缥缈云朵完成签到,获得积分10
52秒前
52秒前
咎青文完成签到,获得积分10
54秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Introducing the Learning Sciences 600
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7324070
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8939492
关于积分的说明 18952576
捐赠科研通 6980909
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3215309
关于科研通互助平台的介绍 2382740
邀请新用户注册赠送积分活动 2194608