摘要
纤维状超分子聚合物提供了一个模块化的合成平台，可以模仿各种细胞外基质生物聚合物的结构和功能。然而，基于其缠结的一维纳米结构的水凝胶在机械性能上较弱，难以复制能够承受循环压缩载荷的天然组织的特性。受到软骨等承重组织的结构特征的启发（这些组织由富含水分且相互连接的生物聚合物网络组成），我们探索了在纤维状超分子材料内部原位光聚合成一个次级共价网络的方法。由此产生的可连接混合双网络水凝胶在动态载荷（如静水压力生成和应力松弛）下表现出类似软骨的机械性能。我们进一步利用生物相容性的二硫醇-烯光介导的交联反应，在循环压缩载荷下于材料中培养人类原代关节软骨细胞。这种培养方式显著增加了软骨基质蛋白、硫酸化糖胺聚糖、纤维连接蛋白I和胶原II的生成，尤其是在光交联区域。这种结合了纤维状超分子结构、共价双网络以及生物相容性光介导交联策略的方法，为扩展纤维状超分子材料在3D细胞培养中的应用开辟了新途径，使细胞能够轻松获得对承重细胞类型至关重要的压缩机械特性（如静水压力和应力松弛）。
利益冲突
作者声明没有利益冲突。
数据可用性声明
支持本研究结果的数据可在本文的补充材料中找到。
