謝 航，劉 純，胡 灝,王志偉*

(1 暨南大學(xué) 口腔醫(yī)學(xué)院，廣州510632;2 中山大學(xué) 附屬第一醫(yī)院骨科研究所，廣州510632;3 中山大學(xué) 附屬第一醫(yī)院精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究院轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究中心，廣州 510632;4 廣東省骨科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州510632)

水凝膠的高含水量可以為細(xì)胞生存提供理想的環(huán)境[1]，可作為細(xì)胞培養(yǎng)理想的支架材料。越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)器皿表面2D培養(yǎng)細(xì)胞的生理狀態(tài)難以反映細(xì)胞在體內(nèi)三維生長的真實(shí)狀態(tài)[2-3]，細(xì)胞2D培養(yǎng)的研究結(jié)果有時(shí)甚至?xí)c動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床實(shí)驗(yàn)的結(jié)果相矛盾。近年來，3D細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)興起[4]，3D培養(yǎng)下的細(xì)胞營養(yǎng)物質(zhì)交換、信號(hào)傳導(dǎo)更加接近體內(nèi)的真實(shí)情況。水凝膠廣泛用于生物醫(yī)學(xué)研究與應(yīng)用，通過模擬細(xì)胞生長的基質(zhì)環(huán)境，可作為3D細(xì)胞培養(yǎng)的生物支架。

膠原蛋白是哺乳動(dòng)物中最豐富的蛋白質(zhì)[5]，廣泛存在于骨骼、肝臟、腎臟、心臟、牙齒和皮膚等器官中。Ⅰ型膠原是細(xì)胞外基質(zhì)的主要組成成分[6]，由于來源豐富以及具有可控制的力學(xué)性能、生物降解性和細(xì)胞信號(hào)識(shí)別方面的固有特性等，被廣泛用作組織工程和細(xì)胞培養(yǎng)的支架材料[7]。以往研究[8-9]常使用膠原水凝膠作為細(xì)胞外基質(zhì)的模擬物，用于細(xì)胞培養(yǎng)等。Zheng等[10]使用人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞植入Ⅰ型膠原凝膠中，通過軟光刻形成的微流控電路構(gòu)建了微流體血管網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行了血管重塑、血管內(nèi)皮細(xì)胞和血管周細(xì)胞相互作用的研究。這些結(jié)果證實(shí)了，Ⅰ型膠原在構(gòu)建血管新生與內(nèi)皮細(xì)胞相關(guān)研究模型中的可行性。純膠原蛋白力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差[11]，一定程度上限制了其在生物體內(nèi)的應(yīng)用。通過物理方法處理或化學(xué)改性，雖可實(shí)現(xiàn)膠原蛋白的分子間交聯(lián)，從而改善膠原蛋白支架的性能，但也可能存在一些負(fù)面的影響[12]，因此采用天然或合成聚合物與Ⅰ型膠原形成混合支架材料是理想的辦法。透明質(zhì)酸和海藻酸鈉屬于天然高分子聚合物，具有良好的生物安全性，在血管組織工程和骨組織工程中表現(xiàn)出了很大的應(yīng)用潛力[13-14]。通過調(diào)節(jié)海藻酸鈉的交聯(lián)程度[15]，可以改變Ⅰ型膠原/海藻酸鈉/透明質(zhì)酸復(fù)合水凝膠的局部楊氏模量，研究不同楊氏模量對(duì)細(xì)胞形態(tài)、增殖和遷移的影響。

本研究將Ⅰ型膠原、海藻酸鈉、CaCl2、透明質(zhì)酸制備成復(fù)合水凝膠，用作細(xì)胞3D培養(yǎng)的支架材料。通過Ⅰ型膠原/海藻酸鈉/透明質(zhì)酸水凝膠為小鼠腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞(murine brain endothelial cells.3, bEnd.3)與小鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymal stem cells，MSCs)3D培養(yǎng)提供基質(zhì)微環(huán)境，研究了Ⅰ型膠原/海藻酸鈉/透明質(zhì)酸水凝膠的細(xì)胞相容性。使用Ⅰ型膠原/海藻酸鈉/透明質(zhì)酸水凝膠作為MSCs和bEnd.3 3D培養(yǎng)的支架載體，倒置熒光顯微鏡觀察培養(yǎng)0,3,5,7 d時(shí)的細(xì)胞活力狀況，并在培養(yǎng)1,4,6 d時(shí)觀察bEnd.3的遷移與成血管網(wǎng)情況，培養(yǎng)1,6,9 d時(shí)觀察bEnd.3的生長擴(kuò)散情況。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 材料與試劑

Ⅰ型膠原、10×DMEM培養(yǎng)基、海藻酸鈉、透明質(zhì)酸、CaCl2，與細(xì)胞培養(yǎng)材料DMEM基礎(chǔ)培養(yǎng)基、MEM-α基礎(chǔ)培養(yǎng)基、PBS緩沖液、胎牛血清、青霉素/鏈霉素雙抗溶液、0.25%胰蛋白酶，均購自Gibco公司;超低吸附384孔板、T25培養(yǎng)瓶、各種型號(hào)EP管購自Corning公司;細(xì)胞MSC-GFP購自廣州賽業(yè)生物科學(xué)有限公司;細(xì)胞bEnd.3購自ATCC公司;bEnd.3-RFP由中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院轉(zhuǎn)染。

1.2 Ⅰ型膠原/海藻酸鈉/透明質(zhì)酸水凝膠制備

水凝膠各組分與添加順序見表1。使用超純水和碳酸氫鈉重組了10×DMEM培養(yǎng)基，然后將Ⅰ型膠原、透明質(zhì)酸、海藻酸鈉原液混合，并將pH調(diào)至中性，最后加入CaCl2溶液。為了保證各組分的混合均勻，在Vortex渦旋儀上振蕩充分，分裝水凝膠預(yù)混液到10 mm培養(yǎng)皿[16]。培養(yǎng)箱內(nèi)37 ℃下孵育20 min后，添加培養(yǎng)基，隔日進(jìn)行換液。根據(jù)需要，本研究制備了空載水凝膠以及載bEnd.3-RFP或MSC-GFP的水凝膠，進(jìn)行細(xì)胞3D培養(yǎng)(圖1)。

圖1 Ⅰ型膠原/海藻酸鈉/透明質(zhì)酸復(fù)合水凝膠合成示意圖

表1 Ⅰ型膠原/海藻酸鈉/透明質(zhì)酸復(fù)合水凝膠的成分添加順序

1.3 水凝膠預(yù)混液小振幅變溫測試

利用DHR流變儀對(duì)水凝膠預(yù)混液進(jìn)行小振幅變溫測試，升溫速率設(shè)置為5 ℃/min、采集點(diǎn)間隔時(shí)間為6 s、應(yīng)變?yōu)?.1%、頻率為1 Hz，測定儲(chǔ)能模量(G′)和損耗模量(G″)隨溫度變化關(guān)系。G′與G″的交點(diǎn)即水凝膠的溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變溫度[17]。

1.4 納米壓痕儀表征水凝膠楊氏模量

利用PIUMA生物納米壓痕儀，選用0.025 N/m的探針定標(biāo)后，壓在樣品上的停留時(shí)間設(shè)置為5 s，XY點(diǎn)數(shù)設(shè)置為4 × 4矩陣，X間距和Y間距均設(shè)置為100 μm，開始掃描，表征水凝膠的楊氏模量。

1.5 細(xì)胞培養(yǎng)與傳代

為了便于后續(xù)細(xì)胞行為的觀察，實(shí)驗(yàn)采用了表達(dá)紅色熒光蛋白的bEnd.3-RFP和表達(dá)綠色熒光蛋白的MSC-GFP。bEnd.3-RFP使用DMEM完全培養(yǎng)基培養(yǎng)，MSC-GFP使用MEM-α完全培養(yǎng)基培養(yǎng)，培養(yǎng)箱環(huán)境為37 ℃，5%(體積分?jǐn)?shù))CO2濃度，飽和濕度。細(xì)胞生長融合達(dá)70%～80%進(jìn)行傳代。

1.6 水凝膠的細(xì)胞相容性

將bEnd.3-RFP和MSC-GFP細(xì)胞懸液混入水凝膠中，培養(yǎng)第0,3,5,7 d，Olympus倒置熒光顯微鏡選擇4倍物鏡，觀察細(xì)胞形態(tài)、增殖情況，熒光信號(hào)強(qiáng)度高表示細(xì)胞活力好。

1.7 細(xì)胞球狀體制備

取消化后的bEnd.3-RFP和MSC-GFP，重懸計(jì)數(shù)。根據(jù)目標(biāo)接種密度進(jìn)行稀釋。將細(xì)胞懸液吹打均勻后，吸取細(xì)胞懸液進(jìn)行種板。種板完成后，移入培養(yǎng)箱，培養(yǎng)24 h后，補(bǔ)充培養(yǎng)基，繼續(xù)培養(yǎng)至48 h，取此時(shí)的細(xì)胞球體進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

1.8 水凝膠接種細(xì)胞球狀體

用移液槍頭吸出孔板內(nèi)的細(xì)胞球體，分裝于1.5 mL EP管中備用。制備水凝膠預(yù)混液，將細(xì)胞球體接種到水凝膠預(yù)混液，然后將移入培養(yǎng)箱內(nèi)孵育20 min成膠，添加培養(yǎng)基，隔日換液。

1.9 水凝膠細(xì)胞負(fù)載與3D培養(yǎng)觀測

使用Olympus倒置熒光顯微鏡選擇4倍物鏡，TRICT以及FITC通道分別捕捉bEnd.3-RFP和MSC-GFP的熒光圖像。在水凝膠內(nèi)的細(xì)胞培養(yǎng)1,6,9 d時(shí)觀察bEnd.3-RFP球體生長擴(kuò)散情況，在水凝膠內(nèi)的細(xì)胞培養(yǎng)0,1,4,6 d時(shí)觀察bEnd.3-RFP遷移以及成小管情況。

2 結(jié)果與分析

2.1 水凝膠制備

制膠過程如1.2所述，在渦旋儀上充分渦旋后，將消化重懸的細(xì)胞懸液與水凝膠預(yù)混液混合，形成空載水凝膠或負(fù)載細(xì)胞的水凝膠。維持4 ℃的溫度下，按順序加入10×DMEM培養(yǎng)基、海藻酸鈉，在渦旋儀上渦旋5 s，然后緩慢吸取透明質(zhì)酸打入管底并停留片刻后，繼續(xù)在渦旋儀上渦旋5 s，吸取膠原打入管底，渦旋10 s，最后吸取細(xì)胞懸液和CaCl2溶液渦旋。最終CaCl2濃度達(dá)到3.75 mmol/L，Ⅰ型膠原濃度為3 mg/mL,海藻酸鈉為5 mg/mL。移入培養(yǎng)箱，37 ℃環(huán)境下放置20 min后成膠。水凝膠制備過程中，要注意始終維持水凝膠各組分4 ℃低溫環(huán)境。

水凝膠的力學(xué)性能參與細(xì)胞生物學(xué)行為的調(diào)節(jié)[18]，Ⅰ型膠原/海藻酸鈉/透明質(zhì)酸水凝膠中的Ca2+與海藻酸鈉結(jié)合后，形成大分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過改變水凝膠的Ca2+的化學(xué)交聯(lián)程度，可以調(diào)節(jié)水凝膠的楊氏模量，適用于不同類型細(xì)胞培養(yǎng)對(duì)基質(zhì)力學(xué)性能的要求。用于細(xì)胞培養(yǎng)的支架材料必須具有良好的細(xì)胞相容性與生物安全性[19]，在細(xì)胞負(fù)載過程中，應(yīng)該盡量避免對(duì)細(xì)胞活力的損害。Ⅰ型膠原具有溫敏成膠的特點(diǎn)，成膠溫度低于細(xì)胞培養(yǎng)的溫度，為細(xì)胞的黏附以及培養(yǎng)創(chuàng)造了條件。Ⅰ型膠原是細(xì)胞外基質(zhì)的主要組成成分，為細(xì)胞附著提供了位點(diǎn)。Ⅰ型膠原/海藻酸鈉/透明質(zhì)酸水凝膠的這些特點(diǎn)為細(xì)胞負(fù)載與3D培養(yǎng)提供了潛在的價(jià)值。

2.2 水凝膠楊氏模量表征

先前的研究[16]證實(shí)，在3.75 ～15 mmol/L濃度范圍內(nèi)，加入CaCl2濃度越低，則水凝膠楊氏模量越低，有利于細(xì)胞增殖。通過改變Ca2+濃度，可改變Ⅰ型膠原/海藻酸鈉/透明質(zhì)酸水凝膠的孔隙率，由于多孔結(jié)構(gòu)的存在，Ⅰ型膠原/海藻酸鈉/透明質(zhì)酸水凝膠為細(xì)胞的3D培養(yǎng)提供了黏附的位點(diǎn)和營養(yǎng)、氧氣交換的生存空間。Ca2+的交聯(lián)程度影響水凝膠的孔隙大小與形狀，3.75 mmol/L Ca2+濃度交聯(lián)的水凝膠中，水凝膠的結(jié)構(gòu)由Ⅰ型膠原主導(dǎo)，此時(shí)圓形孔洞較多。當(dāng)Ca2+濃度達(dá)到8.5 mmol/L和15 mmol/L時(shí)，水凝膠中扁平的孔洞較多，隨著Ca2+濃度增加，水凝膠的結(jié)構(gòu)將由海藻酸鈉主導(dǎo)。

水凝膠的楊氏模量表征如圖2所示，水凝膠的楊氏模量主要取決于海藻酸鹽和Ⅰ型膠原蛋白。海藻酸鈉是一種天然高分子，通過—COO-與Ca2+交聯(lián)形成大分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，改變Ca2+的濃度，可以調(diào)節(jié)水凝膠的力學(xué)性能。由于人體組織楊氏模量變化范圍很大，通過改變水凝膠海藻酸鈉與Ca2+的交聯(lián)程度，可以模擬不同的細(xì)胞培養(yǎng)力學(xué)微環(huán)境。Ⅰ型膠原蛋白濃度的變化也會(huì)影響水凝膠的楊氏模量、通透性以及細(xì)胞黏附的位點(diǎn)，從而影響細(xì)胞與水凝膠微環(huán)境的相互作用。水凝膠的楊氏模量影響細(xì)胞黏附、增殖和分化，Robinson等[20]研究發(fā)現(xiàn)軟的基質(zhì)環(huán)境更加適合內(nèi)皮細(xì)胞的生存，研究者測試了人主動(dòng)脈外膜成纖維細(xì)胞、人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞、人主動(dòng)脈血管平滑肌細(xì)胞對(duì)0.3,5.2 kPa和13.7 kPa三種楊氏模量的水凝膠的反應(yīng)，結(jié)果顯示人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞優(yōu)先在最低楊氏模量的水凝膠上生長。本研究選用了3.75 mmol/ Ca2+濃度的Ⅰ型膠原/海藻酸鈉/透明質(zhì)酸水凝膠進(jìn)行內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。圖2為納米壓痕儀測試水凝膠表面的楊氏模量，結(jié)果顯示：水凝膠的楊氏模量為(600±81) Pa，適合作為內(nèi)皮細(xì)胞生長的軟基質(zhì)微環(huán)境。

圖2 Ⅰ型膠原/海藻酸鈉/透明質(zhì)酸復(fù)合水凝膠的楊氏模量表征

2.3 水凝膠溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變溫度

水凝膠可視為一種多相材料，既包含固相網(wǎng)絡(luò)也包括液相，在水凝膠固化前表現(xiàn)為黏彈性。采用DHR流變儀進(jìn)行溫度掃描，溫度從0 ℃快速升高到4 ℃時(shí)進(jìn)行預(yù)振蕩步驟，然后在4 ℃到40 ℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行掃描，以5 ℃/min的升溫速率，1 Hz的頻率進(jìn)行掃描。圖3顯示了水凝膠的G′和G″隨溫度變化的曲線，G′與G″的交點(diǎn)表示水凝膠的溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變溫度。水凝膠的溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變溫度為23.2 ℃，當(dāng)溫度低于23.2 ℃時(shí)，水凝膠的G′低于G″，水凝膠以黏性形變?yōu)橹?，呈溶液態(tài)；隨著溫度升高，G′超過G″，材料以彈性形變?yōu)橹?，呈凝膠態(tài)。

圖3 Ⅰ型膠原/海藻酸鈉/透明質(zhì)酸水凝膠的溫度依賴性流變行為

通常，細(xì)胞培養(yǎng)的溫度為37 ℃，由于水凝膠溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變溫度低于細(xì)胞培養(yǎng)溫度，因此避免了成膠過程中溫度對(duì)細(xì)胞活力的損害。Ⅰ型膠原/海藻酸鈉/透明質(zhì)酸水凝膠成膠條件溫和，不需額外的光交聯(lián)引發(fā)成膠過程，避免了紫外光照對(duì)細(xì)胞活力的損害，適合細(xì)胞負(fù)載與相關(guān)生物學(xué)研究。

2.4 水凝膠細(xì)胞相容性

為了證實(shí)水凝膠的細(xì)胞相容性，使用水凝膠負(fù)載表達(dá)紅色熒光蛋白的bEnd.3-RFP和表達(dá)綠色熒光蛋白的MSC-GFP，進(jìn)行細(xì)胞3D培養(yǎng)，熒光顯微鏡實(shí)時(shí)觀測細(xì)胞狀態(tài)。當(dāng)水凝膠內(nèi)細(xì)胞增殖時(shí)，表現(xiàn)為熒光信號(hào)持續(xù)增強(qiáng)，并出現(xiàn)細(xì)胞形態(tài)的變化。

圖4(a-1)～(a-4)反映了水凝膠中bEnd.3-RFP培養(yǎng)0,3,5,7 d時(shí)熒光信號(hào)表達(dá)，圖4(b-1)～(b-4)則反映了水凝膠中MSC-GFP培養(yǎng)0,3,5,7 d時(shí)熒光信號(hào)表達(dá)。隨著細(xì)胞時(shí)間的延長，水凝膠內(nèi)熒光信號(hào)持續(xù)增強(qiáng)，說明細(xì)胞生長活躍，證實(shí)Ⅰ型膠原/海藻酸鈉/透明質(zhì)酸水凝膠具有良好的細(xì)胞相容性。如圖5所示，細(xì)胞在Ⅰ型膠原/海藻酸鈉/透明質(zhì)酸水凝膠中培養(yǎng)0,3,5,7 d的細(xì)胞數(shù)量，隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長，細(xì)胞數(shù)量增加，表現(xiàn)為增殖。如圖6所示，細(xì)胞在Ⅰ型膠原/海藻酸鈉/透明質(zhì)酸水凝膠中培養(yǎng)0,3,5,7 d后，細(xì)胞表達(dá)熒光信號(hào)表達(dá)持續(xù)增強(qiáng)。

圖4 載細(xì)胞水凝膠中細(xì)胞培養(yǎng)0 d(1),3 d(2),5 d(3),7 d(4)表達(dá)熒光信號(hào)強(qiáng)度

圖5 水凝膠內(nèi)3D培養(yǎng)0,3,5,7 d后細(xì)胞數(shù)定量

圖6 水凝膠內(nèi)3D培養(yǎng)0,3,5,7 d后細(xì)胞熒光強(qiáng)度定量

2.5 水凝膠負(fù)載MSCs/bEnd.3細(xì)胞3D培養(yǎng)實(shí)時(shí)觀測

為了進(jìn)一步證實(shí)水凝膠用于血管組織工程種子細(xì)胞負(fù)載與3D培養(yǎng)的可行性，采用熒光顯微鏡觀測了水凝膠內(nèi)3D培養(yǎng)的內(nèi)皮細(xì)胞生長擴(kuò)散、遷移與成血管網(wǎng)絡(luò)行為。

圖7結(jié)果顯示了水凝膠內(nèi)bEnd.3-RFP球體向MSC-GFP遷移的情況。內(nèi)皮細(xì)胞遷移是血管新生過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[21]。值得注意的是，劃痕實(shí)驗(yàn)是研究細(xì)胞遷移功能的經(jīng)典手段，然而劃痕實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)的是培養(yǎng)器皿表面2D培養(yǎng)的細(xì)胞遷移結(jié)果。內(nèi)皮細(xì)胞3D培養(yǎng)需要合適的體外研究模型，基于此，Ⅰ膠原/海藻酸鈉水凝膠為研究3D培養(yǎng)下內(nèi)皮細(xì)胞遷移提供了重要研究手段，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

圖7 培養(yǎng)0 d(1),1 d(2),4 d(3),6 d(4)時(shí)內(nèi)皮細(xì)胞球狀體遷移情況

Matrigel常用作體外3D細(xì)胞培養(yǎng)的底物和血管生成測試[22]。然而成小管實(shí)驗(yàn)使用Matrigel存在一些固有缺陷，例如內(nèi)皮細(xì)胞以外的其他細(xì)胞也能形成小管[23]。同時(shí)，Matrigel價(jià)格昂貴，批次之間也存在較大的差異。尋找替代Matrigel的材料是十分必要的。Ⅰ型膠原/海藻酸鈉/透明質(zhì)酸水凝膠的制備過程簡單，不同批次間性能穩(wěn)定，可以通過改變水凝膠楊氏模量和負(fù)載不同細(xì)胞的水凝膠，來模擬細(xì)胞生長的3D微環(huán)境。圖8結(jié)果顯示，Ⅰ型膠原/海藻酸鈉/透明質(zhì)酸水凝膠的內(nèi)皮細(xì)胞并未觀察到成血管網(wǎng)。

圖8 載bEnd.3-RFP水凝膠培養(yǎng)0 d(1),1 d(2),4 d(3),6 d(4)時(shí)bEnd.3-RFP未見小管形成

圖9為不同水凝膠環(huán)境下，內(nèi)皮細(xì)胞球體的生長擴(kuò)散規(guī)律，證實(shí)了Ⅰ型膠原/海藻酸鈉/透明質(zhì)酸水凝膠用作研究內(nèi)皮細(xì)胞生長擴(kuò)散模型的可行性。水凝膠通過負(fù)載MSCs，模擬細(xì)胞培養(yǎng)的微環(huán)境，可以研究MSCs對(duì)bEnd.3生長擴(kuò)散的影響。

圖9 bEnd.3-RFP球狀體在空載水凝膠和載MSC-GFP水凝膠中培養(yǎng)1 d(1),6 d(2),9 d(3)時(shí)的生長擴(kuò)散情況

3 結(jié)論

(1)合成的Ⅰ型膠原/海藻酸鈉/透明質(zhì)酸水凝膠能模擬細(xì)胞生長的基質(zhì)微環(huán)境，可用于組織工程種子細(xì)胞負(fù)載。Ⅰ型膠原/海藻酸鈉/透明質(zhì)酸水凝膠成膠條件溫和，在23.2 ℃時(shí)即可成膠，避免了溫度對(duì)負(fù)載細(xì)胞活力的損害，適用于間充質(zhì)干細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的體外3D培養(yǎng)與擴(kuò)增。熒光顯微鏡成像結(jié)果顯示，直至細(xì)胞培養(yǎng)第7 d，細(xì)胞熒光信號(hào)持續(xù)增強(qiáng)，說明Ⅰ型膠原/海藻酸鈉/透明質(zhì)酸水凝膠具有良好的細(xì)胞相容性。

(2)水凝膠的楊氏模量為(600±81) Pa，為細(xì)胞生長提供了軟的基質(zhì)環(huán)境。Ⅰ型膠原/海藻酸鈉/透明質(zhì)酸水凝膠的力學(xué)性能可通過海藻酸鈉與Ca2+交聯(lián)的程度來調(diào)節(jié)，模擬不同的細(xì)胞外基質(zhì)楊氏模量，可用于研究基質(zhì)楊氏模量對(duì)細(xì)胞生物學(xué)行為的影響。

(3)Ⅰ型膠原/海藻酸鈉/透明質(zhì)酸水凝膠體外模型具有力學(xué)性能可調(diào)節(jié)、成膠條件溫和的特點(diǎn)，可用作觀測內(nèi)皮細(xì)胞遷移、增殖等血管新生過程體外模型，在血管組織工程細(xì)胞負(fù)載與3D培養(yǎng)相關(guān)研究中具有良好的應(yīng)用前景。