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水凝膠是含有用水膨脹的連接聚合物網(wǎng)絡(luò)的凝膠狀材料。可用于細(xì)胞培養(yǎng)的水凝膠有多種形式，用于復(fù)制細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的功能——細(xì)胞外基質(zhì)是組織中包圍和支持細(xì)胞的材料。這種 ECM 本身就是一種復(fù)雜的水凝膠。

除了提供物理支持并允許分子進(jìn)出細(xì)胞外，ECM 還包含錨定和指導(dǎo)細(xì)胞的功能基序。不同組織類(lèi)型之間 ECM 的組成存在顯著差異。例如，在連接肌肉和骨骼的肌腱中發(fā)現(xiàn)的 ECM 含有大量蛋白聚糖

水凝膠類(lèi)型

廣泛使用的水凝膠替代品包括：

1. 植物來(lái)源的水凝膠。

例如：海藻酸鹽（源自褐海藻）、瓊脂糖（紅海藻）和纖維素（例如 Growdex®，源自木漿）

2. 動(dòng)物源性水凝膠

示例：明膠（通常源自豬軟骨）、膠原蛋白（皮膚或肌腱）、纖維蛋白（血液）、Jellagen®（水母）和（例如 Matrigel®）小鼠體內(nèi)生長(zhǎng)的腫瘤）

3. 合成水凝膠

示例：聚丙烯酰胺（僅適用于 2D 細(xì)胞培養(yǎng)）和聚乙二醇 (PEG)

4. 復(fù)合材料

示例：明膠/多糖、肽/瓊脂糖

5. 自組裝多肽 (SAPH)

示例：PeptiGel®

使用哪種水凝膠？

研究人員越來(lái)越多地從動(dòng)物源性水凝膠轉(zhuǎn)向限定的凝膠。這些定義的水凝膠可以清楚地了解水凝膠對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)的影響。自組裝多肽水凝膠（例如 PeptiGel®）具有很大優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗鼈兛梢詮念^開(kāi)始定義和構(gòu)建，仔細(xì)添加所使用的特定細(xì)胞所需的功能。 PeptiGel® 不僅僅是一種肽，而是一個(gè)家族。 PeptiGel® 允許采用定制的 ECM 方法，而不是一刀切。