科技日报讯（记者 张盖伦 通讯员 焦德芳）壁虎断尾后可以重新生长，海星的任何一角都能再生出完整的身体，但与动物“自带”再生能力不同，人体组织和器官的损伤修复离不开组织工程技术的发展，其核心是构建细胞培养基质材料，实现受损组织和器官的重建。日前，天津大学仰大勇教授研发出新型细胞培养变色水凝胶，可实现在观测细胞三维培养过程中基质材料荧光的即时可控开关。该成果为世界首创，相关研究于近日发表于国际期刊《先进科学》。

三维细胞培养技术是目前人类再造人体组织和器官的主要手段，科学家已经利用这一技术成功培育出轮廓逼真、自然柔软的人造“耳朵”和“鼻子”。

“如果说细胞是种子，这一新型水凝胶就如同土壤。它不仅为种子的生长提供根基和养分，也创造了一种发光环境，为更好地观察种子生长情况提供便利。” 过去，科学家需要通过添加染色剂的方式，让生长中的细胞组织“亮起来”，以观察“长势”，但此类染色剂通常具有毒性。仰大勇告诉科技日报记者，这一新型细胞培养变色水凝胶具有良好的生物相容性，对细胞没有毒副作用。值得一提的是，这种水凝胶对于外加的离子刺激具有快速可逆荧光响应。外加的离子对细胞生长没有影响，但能帮助研究人员在观测细胞时实现基质荧光的实时开关可控。荧光“开”，可以“点亮”基质，定位细胞在基质中的相对位置；荧光“关”，则背景荧光干扰消失，能更方便地观测细胞结构。

据介绍，这一新材料在生物医学领域具有巨大的应用潜力，为细胞提供了一个更加接近体内生存条件的微环境，可作为一种优良的细胞培养基质用于干细胞的三维培养，实现组织修复和器官再生。

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（编辑 焦德芳 李瑞玲）