Viskoelastische supramolekulare Hyaluronan-Peptid-vernetzte Hydrogels

Die Viskoelastizität spielt eine entscheidende Rolle im Design von Hydrogelen. Wir haben ein physikalisch vernetztes Hydrogel mit anpassbarer Viskoelastizität entworfen, das aus supramolekular zusammengebauten Peptiden besteht, die mit Hyaluronan (HA), einem natürlichen Bestandteil der extrazellulären Matrix, verbunden sind. Daraufhin haben wir die strukturellen und molekularen Mechanismen untersucht, die den mechanischen Eigenschaften einer Reihe dieser HA-Peptid-Hydrogels zugrunde liegen. Durch die Modifikation der Peptidsequenz haben wir sowohl die Langzeit- als auch die Kurzzeit-Stressrelaxationsraten moduliert, um die Viskoelastizität mit begrenztem Einfluss auf die Steifigkeit anzusprechen, was zu Gelen führte, die bis zu 60 % des Stresses in 10 Minuten entspannen. Gele mit der höchsten Viskoelastizität wiesen große Maschenweiten und β-Faltblattsekundärstrukturen auf. Die Steifheit des Gels korrelierte mit Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Peptidketten. Diese Gele sind zytokompatibel: hochviskoelastische Gele, die das natürliche Hautmikroenvironment nachahmen, fördern die Ausbreitung von dermalen Fibroblasten. Darüber hinaus ermöglichten HA-Peptid-Gele die Zellkapselung, wie bei primären menschlichen T-Zellen gezeigt wurde. Insgesamt ermöglichen diese physikalisch vernetzten Hydrogels anpassbare Viskoelastizität, die verwendet werden kann, um die Zellmorphologie zu modulieren.