天然水凝胶主要由天然聚合物基材料制成，是由蛋白质纤维网络和糖胺聚糖链水合网络交织而成的复杂三维结构。蛋白质主要包括胶原蛋白、明胶和纤维蛋白等结构蛋白或功能蛋白，多糖包括海藻酸盐、透明质酸等，这些糖链通过糖苷键连接形成线性或分支状结构。工程化水凝胶研究中，胶原蛋白作为细胞外基质组成成分，通常作为修饰因子添加；基于明胶的水凝胶因明胶的动物源性不属于可定义范畴，在此不过多介绍。本文详细介绍了应用于类器官培养的纤维素、纤维蛋白、丝纤维素、透明质酸四类工程化水凝胶。
 

纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖，纤维素纳米纤维是一种重要的具有优异生物相容性的纳米纤维素类型。基于纤维素的水凝胶中纤维素主要作为机械支架，但需要通过生化修饰来实现最佳的细胞-表面相互作用，加入物理化学信号支持细胞生长。天然纤维素经后期人工改性后可以达到无杂质或极少杂质，目前也有人工合成纯度极高的纤维素。四甲基哌啶氧化物氧化的CNF水凝胶在肝基因的表达、整体肝细胞功能和类器官极化方面表现出优势，这种水凝胶支持肝脏类器官分化为功能性肝细胞样细胞，但不支持人类肝脏类器官的扩增。
 

出自《支持类器官培养的工程化水凝胶研究进展》作者:陈子然，黄容，李鹏宇.