ETH Zurich秦晓华团队Angew：用于快速双光子减法生物制造的香豆素基光降解水凝胶

主要观点总结

本文介绍了双光子光降解水凝胶的研究进展，特别是利用Passerini多组分反应合成高效光降解水凝胶体系的技术。该研究实现了在纳米尺度上精确控制细胞行为，提高了打印效率及细胞相容性，并在组织工程和类器官培养等领域具有潜在应用。

关键观点总结

关键观点1: 双光子光降解水凝胶的研究背景和应用

水凝胶在组织工程和类器官培养等领域受到关注，双光子光降解水凝胶允许在时间和空间尺度上精确控制细胞行为。目前制备光降解水凝胶的方法主要是将光裂解发色团嵌入到水凝胶网络中。

关键观点2: 研究现状和挑战

目前双光子光降解水凝胶局限在低速图案化，快速双光子减法生物制造的水凝胶生物材料鲜有报道。

关键观点3: 秦晓华研究团队的工作

秦晓华研究团队利用Passerini多组分反应成功合成高效光降解水凝胶体系，使用长共轭香豆素发色团，在780 nm双光子激光下的降解效率远高于邻硝基苯醚对照组。最高打印速度达到300毫米每秒，最低激光功率降至10毫瓦。

关键观点4: 实验结果和验证

实验结果表明长共轭香豆素基水凝胶表现出最优异的性能，可定向诱导细胞的快速迁移。该新型光降解水凝胶材料有望在双光子高精度减法生物制造及复杂组织工程等领域找到新的应用。

关键观点5: 论文发表和作者信息

相关论文发表在Angewandte Chemie International Edition上，文章的第一作者是苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）博士生邱婉婉，通讯作者是ETH Zurich健康科学技术系秦晓华助理教授。

文章预览

双光子光降解水凝胶允许研究者在时间和空间尺度上精确控制细胞行为，在组织工程、类器官培养等领域受到越来越多的关注。 目前制备光降解水凝胶的方法主要是将光裂解发色团嵌入到水凝胶网络中，即在光裂解发色团上修饰两个反应性基团 ——一个用于连接到聚合物链端（如： PEG），另一个为可聚合基团 （如： 丙烯酸酯或叠氮）用于后续的交联反应。 目前已报道的光降解发色团主要局限于邻硝基苯醚和香豆素，但由于其双光子吸收截面小，双光子光降解水凝胶仍局限在低速图案化。 迄今为止，用于快速双光子减法生物制造的水凝胶生物材料鲜有报道。 瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich） 秦晓华研究团队 联合广东工业大学 李治全教授 等合作者 ， 利用Passerini 多组分反应成功地将具有较大双光子吸收截面的长共轭香豆素发色团成功引入到 ………………………………