CN111909394A - 基于叶酸的金属离子水凝胶及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于叶酸的金属离子水凝胶及其制备方法和用途，该水凝胶具有网状结构，包括配位连接的金属离子和叶酸分子。所述水凝胶在制备时，通过配制叶酸水溶液、配制金属离子水溶液；将叶酸水溶液和金属离子水溶液室温下均匀混合，静置，即得水凝胶。所述基于叶酸的金属离子水凝胶制备方法简便、可控和易调；制得的水凝胶具有良好的生物相容性，在生物应用领域具有显著优势；同时叶酸和金属离子也提供了一种营养补充的新形式。

Description

基于叶酸的金属离子水凝胶及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及水凝胶技术领域，特别涉及一种基于叶酸的金属离子水凝胶，具体而言，涉及一种通过金属离子和叶酸配位形成的水凝胶。
背景技术
水凝胶是一类在水中形成的软物质材料，由于其具有类似生物组织的柔软和湿润的性质，近年来得到了越来越多的研究者的关注。
水凝胶可以作为生物材料进行利用，例如利用水凝胶作为细胞培育的基质、胶制备组织器官植入体等。在水凝胶的生物利用中，需要考虑的指标除了传统的机械性质(强度、硬度、模量等)外，生物相容性更是其中极为重要的考量指标。例如，作为组织培养基质的水凝胶必须不含有影响细胞孵育的有害组分；作为器官植入体的水凝胶除了需要本身对生物体无害外，还需要考虑其降解产物是否对生物体不利。因而完全生物相容性的水凝胶成为水凝胶生物应用中的重要问题。
在生物相容性的水凝胶研究中，很自然的一个想法就是利用生物体内已有的自然物质构建水凝胶，这样“取之自然，用之自然”得到的水凝胶也就自然而然地具备生物相容性。
然而，目前大多数的水凝胶来源于合成的高分子(Pal,K.,Banthia,A.K.,&Majumdar,D.K.(2009).Polymeric hydrogels:characterization and biomedicalapplications.Designed monomers and polymers,12(3),197-220.)，少部分水凝胶来源于小分子量分子，其中利用的分子也是经过特殊的设计和合成得到(De Loos,M.,Feringa,B.L.,&van Esch,J.H.(2005).Design and application of self-assembled lowmolecular weight hydrogels.European Journal of Organic Chemistry,2005(17),3615-3631.)。而利用生物已有的自然分子构建水凝胶的体系少之又少。倘若我们能够利用生物分子简易地构建水凝胶，那么这种生物相容性极强的水凝胶将在生物应用中具备广阔的应用前景。
基于上述现有技术的问题，本发明提供了一种基于自然已有分子构建水凝胶的方法，特别是基于叶酸的金属离子水凝胶及其制备方法和用途。
发明内容
为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现：基于自然已有分子叶酸构建的水凝胶具有良好的生物相容性，通过水溶性的叶酸溶液和金属离子溶液的均匀混合，使叶酸和金属离子相互配位交联，形成水凝胶，从而完成了本发明。
本发明的目的在于提供以下方面：
第一方面，本发明提供一种基于叶酸的金属离子水凝胶，该水凝胶具有网状结构，包括配位连接的金属离子和叶酸分子。
其中，所述水凝胶中，叶酸的喋呤头基通过氢键形成四联体，四联体之间π-π堆积形成纤维，金属离子和叶酸的羧酸配位，使纤维交联并相互缠绕形成网状结构。
在所述水凝胶的XRD图谱中，在约8.5°和约26.5°处存在特征峰。
所述水凝胶在圆二色谱的谱图中存在叶酸的手性堆积峰；
特别地，在300nm附近和260nm附近显示手性信号。
第二方面，本发明提供上述基于叶酸的金属离子水凝胶的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)配制叶酸水溶液；
(2)配制金属离子水溶液；
(3)将叶酸水溶液和金属离子水溶液室温下均匀混合，静置，即得水凝胶。
在步骤(1)中，将叶酸溶解于水性溶液中配制叶酸水溶液；
所述水性溶液包括水或水性缓冲溶液。
在步骤(2)中，所述金属离子选自一价或二价态时化学性质稳定的金属离子；
优选地，所述金属离子选自钠、钾、锂、铷、铯、锌(Zn2+)，铜(Cu2+)，镍(Ni2+)，钴(Co2 +)，锰(Mn2+)，铬(Cr2+)，钼(Mo2+)，银(Ag+)，镉(Cd2+)，镁(Mg2+)，钙(Ca2+)，铅(Pb2+)、钡、金属中的一种或多种。
在步骤(3)中，混合后，所述叶酸在混合体系中的最终浓度为0.5mM-200mM，优选为5mM-100mM；
所述金属离子在混合体系中的最终浓度为0.5mM-500mM，优选为5mM-400mM。
第三方面，本发明提供上述水凝胶或上所述方法制备的水凝胶在生物材料中的用途。
优选地，所述基于叶酸的金属离子水凝胶在细胞三维培养中的用途；
进一步地，所述基于叶酸的金属离子水凝胶在生物三维打印中的用途。
根据本发明提供的基于叶酸的金属离子水凝胶及其制备方法和用途，具有以下有益效果：
(1)所述基于叶酸的金属离子水凝胶制备方法简便、可控和易调，并且易于扩大化生产，水凝胶的性质可以很容易地被调控，从而获得不同需求不同性质的水凝胶。
(2)所述基于叶酸的金属离子水凝胶具有良好的生物相容性，在生物应用领域具有显著优势，可以作为生物材料在细胞三维培养和生物三维打印中进行应用。
(3)所述基于叶酸的金属离子水凝胶同时可以提供补充叶酸和微量元素的营养补充功效。
附图说明
图1示出实施例1-3制得的水凝胶的宏观状态图；
图2示出实验例1中三维打印的示意图；
图3示出叶酸分子和金属离子形成四联体的示意图；
图4示出叶酸分子和金属离子形成四联体后堆积形成纤维的示意图；
图5示出不同叶酸和锌离子比例水凝胶的流变表征振幅扫描图；
图6示出不同叶酸和锌离子比例水凝胶的流变表征频率扫描图；
图7示出叶酸-锌水凝胶和叶酸-铜水凝胶的透射电镜图；
图8示出叶酸-锌水凝胶和叶酸-铜水凝胶的扫描电镜图；
图9示出叶酸-锌水凝胶和叶酸-铜水凝胶的XRD图；
图10示出叶酸-锌水凝胶的圆二色谱图；
图11示出实验例2中叶酸-锌水凝胶加入hRPE细胞培养液中的细胞存活率；
图12示出实验例2中叶酸-锌水凝胶加入HeLa细胞培养液中的细胞存活率；
图13示出实验例2中叶酸-锌水凝胶三维培养hRPE细胞的细胞存活率；
图14示出实验例2中叶酸-锌水凝胶三维培养HeLa细胞的细胞存活率。
具体实施方式
下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些示例性说明而变得更为清楚、明确。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
以下详述本发明。
本发明提供了一种基于叶酸的金属离子水凝胶的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)配制叶酸水溶液；
(2)配制金属离子水溶液；
(3)将叶酸水溶液和金属离子水溶液室温下均匀混合，静置，即得水凝胶。
本发明中，所述叶酸的结构式如下所示：
Figure BDA0002052914960000051
其中，在步骤(1)中，优选将叶酸溶解于水性溶液中配制叶酸水溶液。所述水性溶液包括水或水性缓冲溶液。
由于水中可能含有非所需的阳离子和阴离子，影响本发明中叶酸和设定金属离子形成配合物。优选在本发明中所用到的水都为不含有离子的纯化水，更优选为超纯水。
使用纯水制备叶酸时，为了提高叶酸的溶解性和溶解速度，优选滴加碱性试剂调节水溶液的pH呈碱性，使叶酸成盐从而提高溶解性。此时，水溶液的pH值呈碱性即可，可以为7.5～13。
所述碱性试剂选自氨水、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化铷、氢氧化铯中的一种或多种；优选为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化铷和氢氧化铯中的一种或多种。
使用氢氧化物和叶酸中的羧基反应时，不会增加叶酸水溶液中无机阴离子的种类和含量，尽量降低对叶酸和金属离子配位的干扰或影响。
另外，研究发现，使用氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化铷和氢氧化铯中的一种或多种调节溶液pH值可以向叶酸水溶液中添加钠、钾、锂、铷和/或铯金属离子。钠、钾、锂、铷和/或铯金属离子在水凝胶的形成过程中对叶酸和金属离子形成的四连体可能起到一定程度稳定的作用。
所述水性缓冲溶液选自乙酸-乙酸钠、硼酸-硼砂、HEPES(N-(2-羟乙基)哌嗪-N'-2-乙烷磺酸)、MOPS(3-吗啉丙磺酸)、MES(2-(N-吗啡啉)乙磺酸)、三羟甲基甲胺-盐酸(Tris-HCl)、三羟甲基甲胺-硼酸(Tris-Boric acid)、三羟甲基甲胺-乙酸(Tris-Aceticacid)中的一种或多种。
优选地，所述水性缓冲溶液选自三羟甲基甲胺-盐酸、三羟甲基甲胺-硼酸、三羟甲基甲胺-乙酸中的一种或多种。
为了提高叶酸在水性缓冲液中的溶解性，所述水性缓冲溶液的pH值为7.0～9.5。
在步骤(1)制得的叶酸水溶液中，所述叶酸的浓度为0.5mM-200mM，优选为5mM-100mM。
进一步地，在步骤(2)中，使用与步骤(1)相同的水性溶液配制金属离子水溶液。
所述金属离子选自一价或二价态时化学性质稳定的金属离子，优选地，所述金属离子选自钠、钾、锂、铷、铯、锌(Zn2+)，铜(Cu2+)，镍(Ni2+)，钴(Co2+)，锰(Mn2+)，铬(Cr2+)，钼(Mo2+)，银(Ag+)，镉(Cd2+)，镁(Mg2+)，钙(Ca2+)，铅(Pb2+)、钡、金属中的一种或多种。
进一步地，所述金属离子包括锌、铜、镍、钴、锰、铬、钼、银、镉、镁、钙和铅中的一种或多种。
研究发现，基于叶酸的金属离子水凝胶(叶酸-金属离子凝胶)的形成是一个多步骤的过程：首先，叶酸的喋呤头基通过氢键作用形成了四联体，如图3所示，所述四联体之间进一步π-π堆积，形成纤维，如图4所示；最后，金属离子和叶酸的羧酸发生配位，将纤维交联，纤维相互缠绕形成网状结构。网状结构将水包在其中，使其丧失流动性，从而形成水凝胶，如图4所示。
配制时，优选使用含有上述金属离子的无机盐进行配制，例如盐酸盐、硝酸盐或硫酸盐等，优选使用硝酸盐进行配制，这是因为，大多数硝酸盐的溶解性比较好，更容易配制金属离子水溶液。
在步骤(2)制得的金属离子水溶液中，所述金属离子的浓度为0.5mM-500mM，优选为5mM-400mM。
进一步地，在步骤(3)中，将叶酸水溶液和金属离子水溶液混合均匀，混合方法并不做具体限定，只要能够混合均匀即可，例如涡旋、搅拌或者超声等。
混合后，所述叶酸在混合体系中的最终浓度为0.5mM-200mM，优选为5mM-100mM，更优选为5mM-50mM，例如15mM。
混合后，所述金属离子在混合体系中的最终浓度为0.5mM-500mM，优选为5mM-400mM，更优选为10mM-200mM，例如27mM。
混合体系中叶酸和金属离子的用量比例会影响水凝胶的机械强度。研究发现，提供叶酸浓度可以使制得的水凝胶的机械强度(模量)会显著提高；而叶酸浓度过低时则无法制得水凝胶。
通过调节叶酸和金属离子的用量比例可以获得不同需求的水凝胶，为了使制得的水凝胶具有良好的机械强度或模量，使其适合作为生物材料进行应用，优选地，混合后混合体系中叶酸和金属离子的摩尔比为1：0.5-3，优选为1:1-3。
进一步研究发现，混合体系的pH值同样会影响水凝胶的成型和性质，混合体系碱性过强时制得的水凝胶的机械强度会显著减弱；碱性过低甚至为酸性时混合体系中发生沉淀而无法形成水凝胶。
调节混合体系溶液pH至中性或碱性，优选为7.0-9.5。
将混合体系静置即可使金属离子和叶酸充分交联形成配位分子，进行形成水凝胶。
静置时的温度最好为室温，所述室温是指10-35℃，优选为15-30℃，最好为20-30℃，例如25℃。
步骤(3)中，静置形成水凝胶的时间与选用的金属离子的种类相关；优选静置1-2天，可以使水凝胶中交联分子更为稳定。
在本发明提供的制备方法中，通过将金属离子事先制备为水溶液，可以避免金属离子固体与叶酸水溶液成胶的不均匀性，制得更为均匀可靠的水凝胶。
所述制备方法简便、可控和易调，并且易于扩大化生产，水凝胶的性质可以很容易地被调控，从而获得不同需求不同性质的水凝胶。
本发明还提供了一种上述方法制得的基于叶酸的金属离子水凝胶，所述水凝胶具有网状结构，包括配位连接的金属离子和叶酸分子。
其中，叶酸的喋呤头基通过氢键形成四联体，四联体之间π-π堆积形成纤维，金属离子和叶酸的羧酸发生配位，使纤维交联并相互缠绕形成网状结构。
其中，在所述水凝胶的XRD图谱中，在约8.5°和约26.5°处存在特征峰；约8.5°处特征峰对应的是单根纤维直径，约26.5°处特征峰对应的是π-π堆积的距离。
如图3所示，其中，M表示金属离子，优选地，所述M选自钠、钾、锂、铷、铯、锌(Zn2+)，铜(Cu2+)，镍(Ni2+)，钴(Co2+)，锰(Mn2+)，铬(Cr2+)，钼(Mo2+)，银(Ag+)，镉(Cd2+)，镁(Mg2+)，钙(Ca2+)，铅(Pb2+)、钡、金属中的一种或多种。
进一步地，所述金属离子包括锌、铜、镍、钴、锰、铬、钼、银、镉、镁、钙和铅中的一种或多种。
较好地，所述水凝胶中叶酸和金属离子的摩尔比为1:0.5-3，优选为1:1-3。
所述水凝胶在圆二色谱的谱图中存在叶酸的手性堆积峰；特别地，在300nm附近和260nm附近显示手性信号。
优选地，当所述水凝胶为叶酸-锌水凝胶时，在300nm附近显示负信号，在260nm附近显示正信号。
其中，上述方法制得的基于叶酸的金属离子水凝胶具有良好的生物相容性，可以作为生物材料应用于生物医学领域。
优选地，所述基于叶酸的金属离子水凝胶在细胞三维培养中的用途，更优选作为细胞培养基质(或支撑材料)用于细胞培养。
进一步地，所述基于叶酸的金属离子水凝胶在生物三维打印中的用途。
所述基于叶酸的金属离子水凝胶同时可以提供补充叶酸和微量元素的营养补充功效。
实施例
实施例1
在2mL试管中称取叶酸10.74mg，加入超纯水0.225ml，加入氢氧化钾调节溶液pH至9左右，得到叶酸水溶液。
另取试管，加入硝酸锌10.04mg，加入超纯水1.275ml，得到金属离子水溶液。
将金属离子水溶液加入叶酸水溶液中，使混合溶液中叶酸的浓度为15mM、锌离子浓度为22.5mM。涡旋搅拌混匀后静置，混合溶液最初呈现浑浊，经过10分钟后逐渐澄清透明，得到叶酸-锌水凝胶。结果如图1所示。
实施例2
配制三羟甲基甲胺-硼酸缓冲溶液，pH控制在9左右。在2mL试管中称取叶酸10.74mg，加入三羟甲基甲胺-硼酸0.225ml，得到叶酸水溶液。
另取试管，加入硝酸铜8.154mg，加入三羟甲基甲胺-硼酸1.275ml，得到金属离子水溶液。
将金属离子水溶液加入叶酸水溶液中，使混合溶液中叶酸的浓度为15mM、铜离子浓度为22.5mM。涡旋搅拌混匀后静置，混合溶液最初呈现浑浊，经过两天后逐渐澄清透明，得到叶酸-铜水凝胶。结果如图1所示。
实施例3
在与实施例2相同的条件下，分别将金属离子换为Ni2+、Mg2+、Pb2+、Ag+，分别制备的叶酸-镍水凝胶、叶酸-镁水凝胶、叶酸-铅水凝胶、叶酸-银水凝胶。结果如图1所示。
实施例4
在与实施例1相似的实验条件下，分别制备叶酸和锌离子摩尔浓度比为1-0.8，1-1.0，1-1.2，1-1.4，1-1.5，1-1.6，1-1.7，1-1.8，1-1.9的叶酸-锌水凝胶。
实验例
实验例1
三维打印：
将实施例1制备的叶酸-锌水凝胶注入注射针管中，将水凝胶从针尖中注出至塑料板上，在注出的同时移动针尖的空间位置，即可得到多种多样的水凝胶结构。
如图2所示，图2中(a)为打印的简易装置注射针管，(b)为打印出的含有数字和字母的水凝胶结构；(c)和(e)为打印出的空心三角形的水凝胶结构；(d)为打印出的金字塔形的水凝胶结构；(g)为打印出的心形水凝胶结构；(f)为打印出的四边形水凝胶结构。
实验例2
细胞培养和打印
选用HeLa细胞和hRPE细胞进行实验。培养条件是Dulbecco’s modified Eagle’smedium(DMEM，高糖培养基)+10％牛血清蛋白+1％双抗，培养环境为5％CO2，37℃。
细胞毒性试验使用的是CCK-8染色法，HeLa或hRPE细胞在96孔板中培养，细胞浓度约为5×103细胞/mL；在培养基中加入实施例1制得的叶酸-锌水凝胶，浓度分别为0、2、4、6、8、10mg/mL。培养一段时间后，使用CCK-8染色，根据450nm处的吸光值确定细胞存活率(cellviability)。
如图11和图12所示，叶酸-锌水凝胶在浓度为0-10mg/mL范围内，hRPE和HeLa细胞的存活率均大于97％，这表明叶酸-锌水凝胶对于hRPE和HeLa细胞几乎没有毒性。
细胞打印的过程如下：
按照实施例1的方法制备叶酸-锌水凝胶，将悬浮的HeLa或者hRPE细胞在最后混合时加入，细胞浓度为1×106细胞/mL,加入量为0.2mL，保证均匀混合。通过移液枪的枪头将水凝胶打印至塑料皿上，将该含有细胞的水凝胶浸没在培养基中培养。三维培养的细胞使用Calcein AM(钙黄绿素)和Ethidium homodimer-1(乙锭同二聚体-1)染色，激光共聚焦显微镜三维扫描，确定凝胶中的细胞生命状态和存活情况。
结果如图13和图14所示，显示HeLa和hRPE的存活率均大于98.5％。这一结果说明叶酸-锌水凝胶可以作为三维培养的基质维持hRPE和HeLa细胞的正常存活和生命活动。
实验例3
流变表征
对实施例4制得的1-1.7、1-1.8和1-1.9叶酸-锌水凝胶进行流变学测试，图5和图6示出了其流变学测试结果。
图5为振幅扫描，不同比例的叶酸-锌水凝胶的储能模量G’和耗能模量G”在达到屈服值前均保持稳定，且G’比G”大一个数量级。
图6为频率扫描，不同比例的叶酸-锌水凝胶的频率在0.05Hz到5Hz的范围内，凝胶的储能模量G’和耗能模量G”均保持稳定。
流变学测试结果表明了水凝胶体系独特的粘弹性性质，清晰地证明了在应力达到屈服值前凝胶保持典型的固态性质。另外，随着锌离子比例不断提高(从1:1.7到1:1.9)，凝胶的储能模量G’、耗能模量G”和屈服值都会提高，这说明金属离子的比例是调控水凝胶机械强度的有效方式。
实验例4
微观形貌
对实施例1得到的叶酸-锌水凝胶和实施例2得到的叶酸-铜水凝胶进行透射电子显微镜观察。
结果如图7所示，(a)为叶酸-锌水凝胶的透射电镜图，(b)叶酸-铜水凝胶的透射电镜图。可以发现，叶酸-锌水凝胶和叶酸-铜水凝胶均为纤维交联形成的网状结构。
同时，对叶酸-锌水凝胶和叶酸-铜水凝胶进行扫描电子显微镜观察。结果如图8所示，(a)为叶酸-锌水凝胶的扫描电镜图，(b)叶酸-铜水凝胶的扫描电镜图。同样地，可以发现，叶酸-锌水凝胶和叶酸-铜水凝胶均为纤维交联形成的网状结构。
实验例5
对实施例1得到的叶酸-锌水凝胶和实施例2得到的叶酸-铜水凝胶进行XRD表征，以明确微观结构。
XRD结果如图9所示，叶酸-锌水凝胶和叶酸-铜水凝胶中均存在两个特征峰，一个是位于小角区的约8.5°峰，对应1nm距离，为单根纤维直径；另一个是约26.5°峰，对应0.34nm，是π-π堆积的距离。
实验例6
水凝胶的圆二色谱表征
对实施例1和实施例4制得的不同比例的叶酸-锌水凝胶进行圆二色谱检测，结果如图10所示。
可以发现：水凝胶在300nm附近显示很强的负信号，在260nm附近显示很强的正信号，说明叶酸在水凝胶中发生了手性的堆积，这也是水凝胶的一大特征。
另外，在实验摩尔比范围中，随着金属比例的不断提高，手性信号不断增强。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于叶酸的金属离子水凝胶，其特征在于，该水凝胶具有网状结构，包括配位连接的金属离子和叶酸分子。
2.根据权利要求1所述的水凝胶，其特征在于，叶酸的喋呤头基通过氢键形成四联体，四联体之间π-π堆积形成纤维，金属离子和叶酸的羧酸配位，使纤维交联并相互缠绕形成网状结构。
3.根据权利要求1所述的水凝胶，其特征在于，在所述水凝胶的XRD图谱中，在约8.5°和约26.5°处存在特征峰。
4.根据权利要求1所述的水凝胶，其特征在于，所述水凝胶在圆二色谱的谱图中存在叶酸的手性堆积峰；
特别地，在300nm附近和260nm附近显示手性信号。
5.一种权利要求1-4之一所述基于叶酸的金属离子水凝胶的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)配制叶酸水溶液；
(2)配制金属离子水溶液；
(3)将叶酸水溶液和金属离子水溶液室温下均匀混合，静置，即得水凝胶。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，将叶酸溶解于水性溶液中配制叶酸水溶液；
所述水性溶液包括水或水性缓冲溶液。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述金属离子选自一价或二价态时化学性质稳定的金属离子；
优选地，所述金属离子选自钠、钾、锂、铷、铯、锌(Zn2+)，铜(Cu2+)，镍(Ni2+)，钴(Co2+)，锰(Mn2+)，铬(Cr2+)，钼(Mo2+)，银(Ag+)，镉(Cd2+)，镁(Mg2+)，钙(Ca2+)，铅(Pb2+)、钡、金属中的一种或多种。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，混合后，所述叶酸在混合体系中的最终浓度为0.5mM-200mM，优选为5mM-100mM；
所述金属离子在混合体系中的最终浓度为0.5mM-500mM，优选为5mM-400mM。
9.权利要求1-4之一所述水凝胶或权利要求5-8之一所述方法制备的水凝胶在生物材料中的用途。
10.根据权利要求9所述的用途，其特征在于，所述基于叶酸的金属离子水凝胶在细胞三维培养中的用途；
进一步地，所述基于叶酸的金属离子水凝胶在生物三维打印中的用途。
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