梯度排列水凝胶构建复杂生物活性微环境的创新策略

　　（编辑推荐）本研究通过调控丝素蛋白纳米聚集体（SF）的缓释扩散行为，在电场辅助下成功构建了具有连续梯度信号和定向排列结构的仿生水凝胶。该材料能精准模拟体内微环境（in vivo）的SDF-1α等梯度分布，显著促进无瘢痕伤口愈合，为组织再生和类器官构建提供了新平台。

　　

Highlight

连续梯度信号与定向结构的协同作用对组织再生至关重要。本研究通过调控丝素纳米纤维（SF）的超声破碎处理，获得具有不同扩散活性的纳米聚集体。这些聚集体首先形成预设的非连续梯度，经数日孵育后通过缓慢扩散转化为连续梯度，最终在低压电场作用下稳定固定。

Preparation of Aligned Hydrogel with Continuous Gradient

丝素蛋白在水溶液中可自组装为富含β-折叠（beta-sheet）的纳米纤维，通过疏水作用形成水凝胶。电场处理能增强这种物理交联作用，使梯度信号稳定固化。研究发现，超声处理后的短链纳米聚集体扩散速率可控，通过"预设梯度+缓释扩散"的创新策略，成功构建了具有复杂多梯度模式的排列水凝胶。

Conclusions

该连续梯度构建技术展现出优异的灵活性和可控性，能实现多种生物活性分子的梯度共定位。动物实验表明，含SDF-1_α连续梯度的水凝胶显著加速全层皮肤缺损的无瘢痕愈合，其效果远超非连续梯度材料。这项研究为再生医学和仿生类器官研究提供了革命性技术平台。