Hidrogeles de proteínas diseñados bioortogonalmente reticulados con mecánica sintonizable y bioquímica para la encapsulación celular.

Los hidrogeles reticulados covalentemente se utilizan comúnmente como matrices 3D para cultivos y trasplantes de células. Sin embargo, las químicas de reticulación utilizadas para preparar estos geles generalmente reaccionan de forma cruzada con grupos funcionales presentes en la superficie celular, lo que puede provocar citotoxicidad y otros efectos no deseados. Se han desarrollado químicas bioortogonales que no reaccionan con grupos funcionales biológicamente relevantes, evitando así estas reacciones secundarias indeseables. Sin embargo, los biomateriales desarrollados previamente que utilizan estas químicas todavía poseen propiedades que no son ideales para la encapsulación celular, como una cinética de gelificación lenta y un ajuste limitado de la mecánica y la bioquímica de la matriz. Aquí, se desarrollan proteínas similares a la elastina (ELP) diseñadas que se reticulan mediante cicloadición de azida-alquino promovida por deformación (SPAAC) o ligadura de Staudinger. Los materiales reticulados con SPAAC forman geles en segundos y completan la gelificación en minutos. Estos hidrogeles favorecen la encapsulación y el mantenimiento fenotípico de células madre mesenquimales humanas, células endoteliales de la vena umbilical humana y células progenitoras neurales murinas. Los geles SPAAC-ELP exhiben un ajuste independiente de la rigidez y la adhesión celular, con una viabilidad celular y una propagación significativamente mejoradas observadas en materiales que contienen un dominio de arginina-glicina-ácido aspártico (RGD) derivado de fibronectina. La química de reticulación utilizada permite una mayor funcionalización del material, incluso en presencia de células y suero. Se prevé que estos hidrogeles sean útiles en una amplia gama de aplicaciones, incluida la bioimpresión y la administración de células terapéuticas.