水凝胶是一种高度遇水膨胀的分子网络。由于其广泛且可调节的特性，它是创建组织模拟物的理想平台。因此，水凝胶是一种用于组织工程应用的有前途的细胞传递载体，也已成为在精心控制的三维环境中研究健康和幸福的体外模型的重要基础.病理生理事件。 细胞很容易被包裹在水凝胶中，导致过度的生化和机械通讯机制，并在组织中再现天然细胞与细胞外基质之间的相互作用。这些相互作用很复杂，多个事件总是耦合在一起，跨越多个长度和时间尺度。为了研究和确定所涉及的潜在机制，理想情况下需要一种集成的实验和计算方法。

这篇综述讨论了细胞-水凝胶相互作用的知识状态，重点是力学和运输。在这方面，它侧重于实验、数学和计算建模的最新发展。该评论首先介绍了控制水凝胶力学和传输的热力学和物理基础。 这篇综述着重于两种主要类型的水凝胶，描述为半柔性聚合物网络，代表物理交联的纤维水凝胶，代表化学交联复合材料和天然水凝胶柔性聚合物网络。在这篇综述中，该团队关注了五种主要的细胞-水凝胶相互作用，它们涉及与通信、机械传感、迁移、生长以及组织沉积和加工相关的关键细胞功能。对于这些细胞功能中的每一个，讨论了最近的实验和最新的建模策略，然后讨论了如何调整水凝胶特性以实现所需的功能性细胞结果。最后，我们总结了这些发展，并解释了整合实验和建模的必要性，以推进我们对细胞-基质相互作用的基本理解，这最终将有助于确定新的治疗方法并实现成功的组织工程。

图 1. 细胞被包裹在水凝胶中时发生的主要细胞-水凝胶相互作用的概述

图 5. 源自细胞封装生物聚合物的半柔性水凝胶的三个例子：胶原蛋白、纤维蛋白和琼脂糖。

< span>相关论文标题Mechanics of 3D Cell--Hydrogel Interactions: Experiments, Models, and Mechanisms 发表于“Chemical Reviews”。 通讯作者是科罗拉多大学博尔德分校Franck J. Vernerey< /span>,Stephanie J. Bryant 教授。

参考文献：