| 规格 | 价格 | 库存 | 数量 |
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| 500mg |
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| 1g |
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| Other Sizes |
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| 靶点 |
GelMA serves as a biomaterial scaffold that provides structural support for cell adhesion, proliferation, migration, and differentiation through its RGD peptide sequences (which promote cell adhesion) and MMP-degradable peptides (which enable enzymatic degradation by matrix metalloproteinases). [1]
This material primarily acts as an extracellular matrix-mimicking scaffold. Its target is not a specific single molecule but rather a broad range of adherent cells (e.g., fibroblasts, stem cells, endothelial cells) by providing integrin-recognizable Arginine-Glycine-Aspartic acid sequences and matrix metalloproteinase-sensitive sites, thereby supporting cell adhesion, proliferation, migration, and differentiation. In the presence of a photoinitiator (e.g., LAP), this material self-assembles into fibrous hydrogels, targets bioactive adhesion sites, and exerts inherent support for tissue cells and biodegradation activity. |
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| 体外研究 (In Vitro) |
GelMA支架支持多层表皮的形成和角质形成细胞生长为功能性多层表皮组织。[1]
电纺GelMA纤维支架具有柔软可调的力学性能和可控的降解性能。GelMA纤维的直径在溶胀前为1.36 ± 0.27 μm，在PBS中浸泡24小时后增至2.18 ± 0.52 μm，水溶胀率约为600%（吸收约自身重量六倍）。GelMA支架的水渗透率：GelMA-30为2130 ± 160 L•m⁻²•h⁻¹•atm⁻¹，GelMA-50为1580 ± 110 L•m⁻²•h⁻¹•atm⁻¹，GelMA-70为810 ± 90 L•m⁻²•h⁻¹•atm⁻¹。GelMA支架的断裂伸长率为65%，与交联明胶支架相比更柔软/柔顺。体外降解：GelMA-30在头7天内质量损失约22%，第28天损失69%；GelMA-50损失32%和85%；GelMA-70损失39%和88%。[2] GelMA水凝胶支持人真皮成纤维细胞和人脐静脉内皮细胞的粘附、增殖和迁移。Live/Dead分析显示，在GelMA上培养1天后细胞存活率>85%，3天后>90%。CCK-8实验显示，第3天时GelMA上的代谢活性显著高于交联明胶（p<0.05）。在GelMA支架上接种的细胞在培养7天后迁移至全深度（100 μm），而在交联明胶上仅迁移至60 μm深度。GelMA膜上的HUVEC在培养3天后相互连接形成管状结构。来自GelMA上HDF的条件培养基中bFGF和VEGF蛋白水平较交联明胶组显著升高（p<0.05）。[2] 制备了浓度为6 wt%的GelMA水凝胶进行光交联。溶胀率在36小时内达到平衡。在1-2 U/mL II型胶原酶中体外降解：20天后约24.7%的水凝胶残留。扫描电镜显示50-150 μm的无序孔隙均匀分布。[4] GelMA水凝胶支持软骨细胞活力和功能。[4] 在体外，蓝色荧光GelMA通过光引发剂（如LAP）在紫外或蓝光照射下交联形成三维水凝胶，为细胞提供三维生长环境。实验证实，包载在水凝胶内的细胞能够保持高活性并展现出良好的铺展形态和增殖能力。其蓝色荧光信号稳定，可通过荧光显微镜（激发/发射约429/495 nm）直接观察细胞在水凝胶中的分布与形态。该材料具有支架作用，可用于设计从血管到软骨和骨骼的组织类似物，允许细胞增殖和扩散。 |
| 体内研究 (In Vivo) |
GelMA电纺纤维支架植入大鼠模型皮瓣下，与对照组相比显著提高了皮瓣存活率，形成更多微血管。术后第7天，GelMA组的坏死率为23.8 ± 3.3%，明胶组为30.1 ± 4.6%（p<0.05）。GelMA组的血流量为832.2 ± 44.0 PU，明胶组为652.2 ± 48.1 PU（p<0.05）。CD68⁺细胞密度（巨噬细胞浸润）GelMA组为38.0 ± 2.7个/高倍视野，明胶组为51.3 ± 12.5个/高倍视野（p<0.05）。微血管密度GelMA组为148.4 ± 19.3个/热点，明胶组为111.4 ± 14.8个/热点，对照组为72.0 ± 12.9个/热点（p<0.05）。GelMA膜在植入7天后几乎完全生物降解，而交联明胶膜仍未完全降解。[2]
在手术诱导的骨关节炎小鼠模型（前交叉韧带横断）中，关节内单独注射GelMA水凝胶（每周10 μL）显示出轻微的保护作用。术后4周，GelMA治疗组OA小鼠的OARSI评分显著低于未治疗OA小鼠（p<0.05），但8周时与未治疗OA小鼠相比无显著差异。[4] 在全层皮肤缺损模型中，基于GelMA的抗菌电活性可注射水凝胶（QCSP3/PEGS-FA1.5）与商业敷料和不含聚苯胺的QCS水凝胶相比，显著促进了伤口愈合。第10天，伤口收缩率比对照组高约10%（p<0.01）。第15天，水凝胶组在伤口收缩方面仍有5%的优势（p<0.05）。肉芽组织厚度比对照组厚约200 μm（p<0.01）。水凝胶上调生长因子表达：EGF（第5天7.9倍，第10天4.9倍，第15天2倍 vs 商业敷料）、TGF-β（8.4倍、5.6倍、2.8倍）和VEGF（10.6倍、8.4倍、4.9倍）。胶原蛋白含量在第5、10和15天显著增加（p<0.05）。[3] 在体内实验中，蓝色荧光GelMA作为组织工程支架植入后，能够适应组织缺损部位并支持宿主细胞的长入和新血管生成。其蓝色荧光特性使其在小动物活体成像系统中可被追踪，用于监测支架在体内的降解过程和宿主的整合情况，而无需额外标记。研究表明，该类材料具有良好的组织相容性，在软骨、皮肤、血管及骨组织修复模型中均显示出促进组织再生的效果。材料的甲基丙烯酰化程度（如30%、60%、90%）可调节其体内降解速率和力学性能。 |
| 酶活实验 |
GelMA酶降解实验：将水凝胶样品置于含1-2 U/mL II型胶原酶的PBS离心管中，37°C孵育。在预定时间点取出水凝胶，冷冻、冻干，质量损失以最终重量与原始干重之比计算。经胶原酶处理20天后，约24.7%的GelMA水凝胶残留。[4]
GelMA是一种生物材料支架而非药理活性剂，因此不适用经典的酶/受体结合实验。[1,2,3,4] 1. 水凝胶制备：将蓝色荧光GelMA冻干粉末溶解于预热（如37-50°C）的无菌PBS或细胞培养基中，配置成所需浓度（如5-15% w/v）的溶液。2. 交联：加入光引发剂LAP（如0.25% w/v），混合均匀后注入模具，置于紫外光（365nm）或蓝光下照射数分钟固化成型。3. 酶降解实验：将固化后的水凝胶称重或置于含有胶原酶I型或基质金属蛋白酶的缓冲液中，在37°C下孵育。4. 观测：通过监测蓝色荧光强度的衰减（激发429 nm/发射495 nm）或凝胶剩余重量的变化来定量评估酶解速率。也可采用荧光醛测定法，通过检测赖氨酸残基与荧光醛试剂反应生成的蓝色荧光衍生物来评估材料的改性程度。 |
| 细胞实验 |
GelMA - 细胞活力实验（Live/Dead）：将人真皮成纤维细胞和人脐静脉内皮细胞接种于交联明胶和GelMA电纺膜上。在第1天和第3天按照说明书进行Live/Dead染色。绿色荧光细胞为活细胞，红色荧光细胞为死细胞。通过定量活细胞和死细胞计算细胞活力。GelMA上第1天细胞活力>85%，第3天>90%。[2]
细胞增殖实验（CCK-8）：将不同膜上的细胞用PBS洗涤，加入1000 μL培养基，然后加入100 μL CCK-8试剂，37°C孵育2小时。用酶标仪在450 nm处测量吸光度。代谢活性随时间增加；第3天时，GelMA组内的CCK-8值显著高于明胶组（p<0.05）。[2] 细胞形态和粘附：将膜上的细胞用4%戊二醛在4°C固定2小时，乙醇系列脱水，SEM观察。对于荧光染色，细胞用4%多聚甲醛固定，0.1% Triton X-100透化，1% BSA封闭，用鬼笔环肽-FITC（50 mg/mL）染色细胞丝，DAPI染色细胞核，荧光显微镜成像。GelMA上的HDF和HUVEC呈伸长形态，有丝状突起；HUVEC在3天后沿纤维形成管状结构。[2] 细胞迁移实验：接种在支架上的细胞用鬼笔环肽-Alexa Fluor 488染色细胞丝（绿色）。平均迁移深度定义为检测到细胞的平均深度，忽略支架表面的细胞。7天后，GelMA上的细胞迁移至全深度（100 μm），而交联明胶上的细胞仅迁移至60 μm。[2] Matrigel管形成和细胞分泌实验：将负载HDF的GelMA膜置于Transwell板的上室（0.4 μm孔径滤膜）中，加入400 μL无血清培养基。将钙黄绿素标记的HUVEC接种于生长因子减除Matrigel包被的12孔板（10⁵个细胞/孔）中，加入1000 μL无血清培养基。6和12小时后计数HUVEC管状结构。收集HDF条件培养基，ELISA定量VEGF和bFGF。经GelMA条件培养基处理的HUVEC每个视野有40.4个管状结构，而明胶组为11.8个（p<0.05）。[2] 软骨细胞培养和基因表达分析：小鼠关节软骨细胞在含10% FBS的DMEM中培养。细胞用TRIzol裂解，提取mRNA，使用SYBR Green在Light Cycler上进行实时PCR。使用的引物：COL2A1、Acan、MMP13、ADAMTS-5，以肌动蛋白为参照。对LC3、MMP13、COL2A1、ADAMTS-5和聚集蛋白聚糖进行Western blotting。在IL-1β刺激的软骨细胞中，SIN处理（10 mM）降低了MMP13和ADAMTS-5 mRNA，增加了COL2A1和聚集蛋白聚糖，同时增加了LC3-II表达。[4] 1. 准备细胞-材料混合物：将细胞（如密度为1×10⁶/mL）与预热至37°C的无菌蓝色荧光GelMA预聚物溶液（如5-15% w/v）轻轻混匀。2. 交联：加入光引发剂LAP后，将细胞-材料混合物滴加到培养板中，置于紫外或蓝光下照射数秒至数分钟使其凝胶化。3. 培养：向孔板中加入预热的完全培养基，置于37°C、5% CO₂的培养箱中培养。4. 活性检测：在设定时间点（如第1、3、7天），使用Calcein-AM（染色活细胞，绿色）和PI（染色死细胞，红色）进行活死染色，在共聚焦显微镜下观察。5. 分析：由于材料自带蓝色荧光，建议使用其他荧光通道（如红色或远红）进行细胞形态和活性分析，以避免串色。也可使用Alamar Blue法测定细胞代谢活性（激发530 nm/发射590 nm）。 |
| 动物实验 |
GelMA - 大鼠全层皮肤伤口愈合模型：大鼠制作全层皮肤缺损。将电纺GelMA纤维支架植入皮瓣下方。术后第7天，麻醉动物，拍照记录存活和坏死区域。使用Image-Pro Plus软件将坏死面积量化为总皮瓣面积的百分比。在受控温度（28-30°C）下用激光多普勒血流仪评估血流灌注。收集组织样本进行组织学评估（H&E、Masson三色染色、CD68免疫组化、CD31免疫荧光）。[2]
小鼠骨关节炎模型（ACLT）：八周龄雄性C57BL/6小鼠双膝行前交叉韧带横断手术。ACLT后10天，关节内注射GelMA水凝胶（每周10 μL）。在ACLT后4周和8周处死小鼠。解剖股骨远端，石蜡包埋，切片（8 μm），番红-O染色，OARSI评分。对LC3、MMP13、COL2A1、ADAMTS-5和聚集蛋白聚糖进行免疫组化染色。同时进行LC3免疫荧光染色和DAPI核染色。[4] 可注射水凝胶伤口敷料大鼠模型：使用全层皮肤缺损模型。通过混合季铵化壳聚糖-接枝-聚苯胺（3.5 wt%）和苯甲醛官能化的PEGS-FA（1.5 wt%）在PBS中制备QCSP3/PEGS-FA1.5水凝胶。根据交联剂浓度，凝胶时间为86-374秒。将水凝胶注入伤口部位。在第5、10和15天监测伤口闭合。评估肉芽组织厚度、胶原蛋白含量（羟脯氨酸测定）和生长因子表达（通过qPCR检测EGF、TGF-β、VEGF）。[3] 1. 材料准备：将蓝色荧光GelMA预聚物溶液与光引发剂LAP混合，在无菌条件下通过光交联预制成水凝胶支架，或保持液体状态以备原位注射。2. 动物模型：建立相应的动物损伤模型（如裸鼠背部皮肤缺损、皮下植入模型或骨缺损模型）。3. 植入/注射：将水凝胶支架植入缺损部位，或皮下注射液体混合物后利用透皮蓝光进行原位交联。4. 活体成像追踪：在植入后的不同时间点（如第1、2、4周），使用小动物活体成像仪，在激发光429 nm、发射光495 nm条件下采集荧光信号，监测支架的形态和降解情况。5. 组织学分析：实验终点处死动物，取出移植物及其周围组织，切片后进行H&E、Masson三色或免疫组化染色，观察组织再生、胶原沉积和炎症反应。 |
| 药代性质 (ADME/PK) |
GelMA不是具有传统药代动力学性质的药理活性剂。作为一种生物材料支架，其降解特性通过基质金属蛋白酶的酶促降解来表征。甲基丙烯酰基取代度控制降解速率：取代度越高，降解时间越长。胶原酶体外降解：20天后约24.7%的GelMA水凝胶残留。[4]
体内降解：GelMA电纺膜在大鼠模型中植入7天后几乎完全生物降解，而交联明胶膜仍未完全降解。[2] 溶胀率：GelMA水凝胶在PBS中36小时内达到溶胀平衡。[4] 蓝色荧光GelMA作为一种高分子生物材料，其药代动力学行为主要体现为支架的体内降解与代谢过程，而非传统的小分子药物的吸收、分布、代谢和排泄。其降解动力学主要由基质金属蛋白酶介导的水解和酶解作用决定，降解速率可通过改变甲基丙烯酰化程度（如30%、60%、90%）或交联密度来调节。降解产生的明胶片段和共价结合的蓝色荧光分子随后被机体吸收或代谢。荧光信号的衰减可作为评价其体内半衰期的间接指标，通过活体成像系统在不同时间点检测荧光强度，可拟合得到材料的体内清除曲线。 |
| 毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK) |
GelMA溶血活性实验：水凝胶组上清液呈淡黄色，与阴性对照组（TCP）相似，而阳性对照组（Triton X-100）呈亮红色，表明无溶血活性。溶血率结果证实了良好的血液相容性。[3]
直接接触法细胞毒性评价：所有基于GelMA的水凝胶与TCP组相比细胞活力>95%（p>0.05）。LIVE/DEAD染色显示细胞呈绿色，纺锤形形态，与TCP对照相似，仅有少量死细胞归因于正常代谢和凋亡。[3] 体内炎症反应：植入后第7天，GelMA组的CD68⁺细胞密度（巨噬细胞浸润）为38.0 ± 2.7个/高倍视野，显著低于交联明胶组（51.3 ± 12.5）（p<0.05），表明GelMA引起的炎症较轻。[2] 在测试浓度和剂量下，任何动物研究中均未报告死亡或显著不良事件。[2,3,4] 基于GelMA的生物来源和化学改性特性，蓝色荧光GelMA通常表现出良好的生物安全性。细胞毒性实验表明，未交联的预聚物在低浓度下对细胞无明显毒性，且光交联过程产生的自由基可通过使用低毒性光引发剂（如LAP）和组织友好型光源（如405 nm可见光）来最小化。体内毒理研究显示，完全交联的水凝胶植入后不会引起显著的急性炎症反应、全身毒性或主要器官异常。降解产物为明胶片段和共价结合的荧光分子，可被安全代谢，具有较低的免疫原性。建议储存于-20°C或4°C避光密封保存，以保持荧光特性稳定。 |
| 参考文献 |
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| 其他信息 |
GelMA由Van den Bulcke等人于2000年开发，经过二十多年的优化。它克服了明胶水凝胶的局限性：（1）基础明胶在体温下可溶，限制了其作为细胞载体的直接应用；（2）戊二醛交联明胶具有细胞毒性、耗时且高度不可控。GelMA可构建为多种支架形式：3D支架、可注射凝胶、生物打印支架（基于挤出和基于光掩模）和电纺纤维膜。[1]
应用包括伤口敷料、软骨再生、骨再生、肌腱再生、血管再生、心血管工程、神经工程、药物递送、器官芯片和生物传感。[1] GelMA可与其他聚合物（如牛血清白蛋白、主客体超分子系统）共混以赋予自修复性能。双重固化方法（低温+光交联）使GelMA成为挤出生物打印的有前途的生物墨水。[1] 在骨关节炎治疗中，GelMA作为关节内递送青藤碱壳聚糖微球的载体。GelMA与控释微球的组合显示出持续的药物释放并改善退行性改变。[4] 在伤口愈合应用中，将聚苯胺掺入GelMA基水凝胶中提供了电活性、抗氧化活性（DPPH清除率>84%）并通过上调VEGF、EGF和TGF-β增强了伤口愈合。[3] |
| 外观&性状 |
White to off-white solids at room temperature
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| 别名 |
GelMA, 90% methacrylation, blue fluorescent
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| 存储方式 |
Powder -20°C 3 years 4°C 2 years In solvent -80°C 6 months -20°C 1 month |
| 运输条件 |
Room temperature (This product is stable at ambient temperature for a few days during ordinary shipping and time spent in Customs)
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| 溶解度 (体外实验) |
H2O: ~100 mg/mL
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| 溶解度 (体内实验) |
注意: 如下所列的是一些常用的体内动物实验溶解配方，主要用于溶解难溶或不溶于水的产品（水溶度<1 mg/mL）。 建议您先取少量样品进行尝试，如该配方可行，再根据实验需求增加样品量。
注射用配方
注射用配方1: DMSO : Tween 80： Saline = 10 : 5 : 85 (如： 100 μL DMSO → 50 μL Tween 80 → 850 μL Saline)(IP/IV/IM/SC等) *生理盐水/Saline的制备：将0.9g氯化钠/NaCl溶解在100 mL ddH ₂ O中，得到澄清溶液。 注射用配方 2: DMSO : PEG300 ：Tween 80 : Saline = 10 : 40 : 5 : 45 (如： 100 μL DMSO → 400 μL PEG300 → 50 μL Tween 80 → 450 μL Saline) 注射用配方 3: DMSO : Corn oil = 10 : 90 (如： 100 μL DMSO → 900 μL Corn oil) 示例: 以注射用配方 3 (DMSO : Corn oil = 10 : 90) 为例说明, 如果要配制 1 mL 2.5 mg/mL的工作液, 您可以取 100 μL 25 mg/mL 澄清的 DMSO 储备液，加到 900 μL Corn oil/玉米油中, 混合均匀。 View More
注射用配方 4: DMSO : 20% SBE-β-CD in Saline = 10 : 90 [如：100 μL DMSO → 900 μL (20% SBE-β-CD in Saline)] 口服配方
口服配方 1: 悬浮于0.5% CMC Na (羧甲基纤维素钠) 口服配方 2: 悬浮于0.5% Carboxymethyl cellulose (羧甲基纤维素) 示例: 以口服配方 1 (悬浮于 0.5% CMC Na)为例说明, 如果要配制 100 mL 2.5 mg/mL 的工作液, 您可以先取0.5g CMC Na并将其溶解于100mL ddH2O中，得到0.5%CMC-Na澄清溶液；然后将250 mg待测化合物加到100 mL前述 0.5%CMC Na溶液中，得到悬浮液。 View More
口服配方 3: 溶解于 PEG400 (聚乙二醇400) 请根据您的实验动物和给药方式选择适当的溶解配方/方案： 1、请先配制澄清的储备液(如：用DMSO配置50 或 100 mg/mL母液(储备液)); 2、取适量母液，按从左到右的顺序依次添加助溶剂，澄清后再加入下一助溶剂。以 下列配方为例说明 (注意此配方只用于说明，并不一定代表此产品 的实际溶解配方): 10% DMSO → 40% PEG300 → 5% Tween-80 → 45% ddH2O (或 saline); 假设最终工作液的体积为 1 mL, 浓度为5 mg/mL: 取 100 μL 50 mg/mL 的澄清 DMSO 储备液加到 400 μL PEG300 中，混合均匀/澄清；向上述体系中加入50 μL Tween-80，混合均匀/澄清；然后继续加入450 μL ddH2O (或 saline)定容至 1 mL； 3、溶剂前显示的百分比是指该溶剂在最终溶液/工作液中的体积所占比例; 4、 如产品在配制过程中出现沉淀/析出，可通过加热(≤50℃)或超声的方式助溶; 5、为保证最佳实验结果，工作液请现配现用！ 6、如不确定怎么将母液配置成体内动物实验的工作液，请查看说明书或联系我们; 7、 以上所有助溶剂都可在 Invivochem.cn网站购买。 |
计算结果:
工作液浓度： mg/mL；
DMSO母液配制方法： mg 药物溶于 μL DMSO溶液（母液浓度 mg/mL)。如该浓度超过该批次药物DMSO溶解度，请首先与我们联系。
体内配方配制方法：取 μL DMSO母液，加入 μL PEG300，混匀澄清后加入μL Tween 80，混匀澄清后加入 μL ddH2O，混匀澄清。
(1) 请确保溶液澄清之后，再加入下一种溶剂 (助溶剂) 。可利用涡旋、超声或水浴加热等方法助溶；
(2) 一定要按顺序加入溶剂 (助溶剂) 。
Triphenylmethanol
Triphenylphosphine oxide
2,3,4-Trimethoxybenzaldehyde
FTAC6
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