嵌段共聚物在冷冻时卷成球状疏散在液态水中(上图)。当温暖时，球体融合为长蠕虫状，相互作用形成柔软的水凝胶(下图)，足够支持三维细胞作育。

    生物学家们有了一种新的易变卵白质凝胶替换物，用于在三维空间中作育细胞：一种聚合物凝胶不但可支持细胞生长，并且当温度降低时，很容易地从凝胶态转换为液态，利便细胞网络。(Biomacromolecules 2015, DOI: 10.1021/acs.biomac.5b01266).

    在2012年英国考文垂的一次讲座中，哈佛大学的George M. Whitesides教授挑战高分子化学家们，想出了动物卵白质基水凝胶的一种合成替换物，好比用于三维生长细胞的Matrigel基质胶。三维基体生长的细胞比二维细胞能更好地代表体内组织。卵白质基凝胶的批次重现性差，Whitesides教授说，细胞生物学家需要每次都具有相同细胞生长情形的水凝胶。

    谢菲尔德大学的Steven P. Armes作为听众。他的研究小组刚刚制备了温度响应的合成凝胶，他意识到这种凝胶可能会是现有Matrigel基质胶的替换品。

    讲座竣事后，Armes追上Whitesides教授，他们最先相助研究新的凝胶是否会支持三维细胞作育。

    Arme的凝胶是嵌段共聚物组成，共价键毗连的两种差别聚合物：聚甘油单甲基丙烯酸酯(PGMA)和聚2-羟丙基丙烯酸酯(PHPMA)。PGMA是水溶性，而PHPMA是疏水性。在水中，链的疏水端群集在一起，凭证温度的差别变换形状。在冰箱温度(4°C)，共聚物形成球形纳米粒子，在水中坚持悬浮。在室温(25°C)以上，球形粒子融合形成很是长的蠕虫状结构，缠结形成柔软的水凝胶。从温暖时的凝胶到冷却后的液态转变是完全可逆的。研究职员很快发明这种低本钱的聚合物会形成无需动物卵白的匀称凝胶，关于一些应用是必需的，如人体医疗。别的，研究职员可以通过降低温度恢复支架上的细胞，从而阻止破损性酶的使用。

    为了测试这种“蠕虫凝胶”，Whitesides教授研究小组将蠕虫状凝胶和老鼠肺癌细胞一同嵌入到，聚酯网中心的厚聚氯乙烯片。当细胞在三维胶体中生长时，细胞通过透气网接触空气和营养物质。

    最初测试后，该团队需要一种更强的凝胶。于是，聚合物化学家们将二硫基加入到水溶性链中，最终引起相近蠕虫凝胶的团结并强化凝胶。

    在二硫基强化的凝胶中，细胞生长了12天，纵然没有任何生长因子和Matrigel基质胶中的粘附卵白。12天之后，通过在冰箱中冷藏蠕虫状细胞一个小时，研究者们恢复了91%的细胞。而生长在Matrigel基质胶中的细胞需要降解酶洗濯来恢复所有细胞。

    华盛顿大学的Buddy D. Ratner仍然不看好用这种凝胶来取代Matrigel基质胶，但以为它简朴的热可逆性和可展望性结构可能会有助于组织工程和癌症研究。

    Armes和他的研究团队正在设计新一代蠕虫凝胶，不但应用于细胞作育，还可用于其他生物学需要。“我们只是需要更多的细胞生物学家告诉我们他们所遇到的问题，这样我们可以试着解决这些问题，”他说。