在生物系统中，由内应力产生的硬化过程是非常重要的，这也是许多生物力学过程的基础。例如，细胞会通过拉伸胶原蛋白和纤维蛋白纤维使周围的基质变硬。在亚细胞水平上，分子马达会促进流化并通过向相反方向滑动极性肌动蛋白丝来主动强化细胞骨架。Fernández-Castaño等人表明纤维矩阵与热响应的半弹性聚合物聚(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) 进行化学交联后会通过线团-球体转变产生内部压力导致宏观硬化。PNIPAM坍缩所产生的力足以在几分钟内将流体材料驱入坚硬的凝胶中。这一概念为合理设计在体温下迅速硬化、在机械和结构上与细胞和组织类似的水凝胶材料提供了新的策略。

Fernández-Castaño Romera, M., Göstl, R. et al. Mimicking Active Biopolymer Networks with a Synthetic Hydrogel.

Journal of the American Chemical Society

DOI: 10.1021/jacs.8b10659

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b10659