合成具有时空控制的生物材料一直是该领域的挑战。近期华盛顿大学的Cole A. DeForest教授课题组开发出一种方法，在不影响生物活性的前提下，利用转肽酶介导的转位反应，用位点特异性固定化蛋白可逆地构建细胞负载的水凝胶。他们首先将这些改性蛋白加入PEG水凝胶中，使用环加成反应进行凝胶化，然后用空间控制方法进行光化肟结扎固定蛋白。研究发现，通过邻硝基苄基酯的化学反应，结合蛋白可以在光的作用下被释放。这个蛋白质固定和释放的过程可以在四维空间里可逆的重复。这一研究首次实现了对水凝胶中活性蛋白表达的时空控制。宾夕法尼亚大学的Jason A. Burdick教授高度赞扬了这项新技术。他认为，实现对水凝胶中蛋白质表达的“自上而下”控制可以用来解决一些复杂的生物学问题，并改变细胞行为，尤其是在三维环境中。如果能够利用这种技术将复杂的细胞信号 (通过时间分子控制)和细胞结构异质性(通过空间控制)与一些生物学问题和应用关联起来，那么这种技术创造的价值将是无法估量的。 Jonathan H. Galarraga & Jason A. Burdick. Moving hydrogels to the fourth dimension. Nature Materials, 2019DOI: 10.1038/s41563-019-0458-5下载地址：https://www.nature.com/articles/s41563-019-0458-5