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  近日，中科院大連化物所秦建華研究員領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊（1807組）利用微流控技術(shù)建立了一種新型 “微流控氣動模板法”，用于可控實現(xiàn)具有復(fù)雜形貌特點的膠原模塊制備與釋放，并利用細胞-細胞，細胞-膠原基質(zhì)間的相互作用，研究了包含有多細胞類型的微組織形成與功能自組裝，相關(guān)結(jié)果作為Frontispiece發(fā)表在Small雜志（DOI: 10.1002/smll.201500556），并被Materials View China 進行亮點報道。

  支架材料是組織工程的三大要素之一，其中生物相容性材料的設(shè)計與制備備受關(guān)注。隨著生物材料領(lǐng)域的快速發(fā)展，研究者可以根據(jù)可塑性支架材料特性和細胞類型，制備出形態(tài)各異的“細胞-支架”模塊，并將其作為基本單元用于復(fù)雜組織構(gòu)建和組織工程應(yīng)用。膠原是一種天然的細胞外基質(zhì)成分，也是組織工程應(yīng)用的理想支架材料。但是，由于膠原機械強度差、易于破碎等特點，通常難以實現(xiàn)膠原模塊的形成與操控，也大大限制了其在體外組織形成和細胞-支架模塊組裝等方面的研究。 

  該團隊巧妙地設(shè)計了一種具有可控夾膜結(jié)構(gòu)的微流控芯片，通過正負氣壓的轉(zhuǎn)變來控制微模具內(nèi)夾膜的形變特征，這種方式不僅可實現(xiàn)高黏度膠原溶液的完整灌注，還可實現(xiàn)固化膠原模塊的主動釋放，從而可控完成對大小尺寸、形態(tài)各異的“膠原模塊”的靈活操控。此外，利用微尺度流體特性，這種方法還可對膠原模塊內(nèi)的不同種類細胞進行可控性空間排布。該工作進一步研究了細胞-細胞/細胞-基質(zhì)間相互作用所引起的膠原模塊形變現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)膠原內(nèi)細胞密度和細胞類型均可對模塊形變產(chǎn)生影響。利用這一特性，研究者通過調(diào)節(jié)膠原模塊內(nèi)細胞種類及密度分布，實現(xiàn)了主要由細胞作用力所介導(dǎo)的“血管樣”組織自組裝。這一研究工作為組織工程、細胞自組裝和器官芯片等研究提供了一種全新的思路，在組織損傷修復(fù)、再生醫(yī)學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等研究領(lǐng)域具有重要應(yīng)用潛力。 

  上述工作獲得國家自然科學(xué)基金國際地區(qū)合作項目的支持。