中国科学院上海硅酸盐研究所的吴成铁研究员和吕宏旭特聘研究员团队在类器官培养领域取得重大突破。他们成功开发出一种由硅酸盐生物活性陶瓷硅酸钙（CS）纳米线和甲基丙烯酸明胶（GelMA）组成的复合水凝胶，这种水凝胶能够有效支持肠道和肝脏类器官的生长、发育和功能化。相关研究成果以“A bioactive calcium silicate nanowire-containing hydrogel for organoid formation and functionalization”为题，发表在Materials Horizons上，并申请发明专利一项。

 

  该复合水凝胶不仅具有优越的力学性能，而且其中的CS纳米线能够释放生物活性离子，通过调控干细胞功能，促进类器官的生长和发育。研究团队发现，这种复合水凝胶能够支持小鼠肠道和肝脏类器官的发育，并且培养的类器官展现出与正常器官相似的结构和功能特征。

 

  此外，CS纳米线释放的生物活性离子对于维持干细胞稳态和自我更新至关重要，同时能够促进肠道类器官发育的关键信号通路Wnt/β-catenin传导，并提高葡萄糖吸收和ATP代谢活性。这些发现为以硅酸盐为代表的生物陶瓷材料在类器官研究中的应用提供了重要依据。

 

  该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划、上海市基础研究特区计划和上海“扬帆计划”等的支持，为类器官培养和功能化研究提供了新的思路和方法。