纤维素纳米晶体在剪切力的作用下，形成高度有序的排列，在正交偏振片下呈现均匀的干涉色。这种干涉色源于各向异性材料在垂直和平行于取向方向产生两束偏振光的相位差。该相位差与材料厚度、折射率差（双折射率）和入射光波长相关。因此，当材料厚度和双折射率发生变化时，会产生相位差的变化，进而改变干涉色。

  近期，武汉大学常春雨教授课题组与湖北大学张冬卉教授课题组合作将剪切取向的海鞘纤维素纳米晶体（TCNC）固定在水凝胶网络结构中，利用心肌细胞收缩/舒张引起水凝胶干涉色变化的特性，将其用于心肌细胞的可视化监控。该工作以“Micropatterned Hydrogels with Highly Ordered Cellulose Nanocrystals for Visually Monitoring Cardiomyocytes”为题发表在《Small》上。

图1. TCNC基水凝胶表面微图案制备示意图

图2.TCNC光学水凝胶对心肌细胞实时检测。

图3. 多腔室药物筛选装置。

  本工作提出一种简单且有效的策略制备功能性水凝胶，其表面具有微图案化、内部包含有序的纳米纤维素。心肌细胞的自主搏动可以驱动水凝胶悬臂同步变形，引起水凝胶干涉色周期性变化，从而实现心肌细胞收缩力的可视化。为更高效的对心肌细胞进行评估，将上述水凝胶微型化后集成到高通量设备内，形成一个多腔室大规模的系统，能在同一视野下实时监测多组心肌的收缩力的变化，提高检测效率。本工作不仅为体外心肌细胞研究提供了新思路，也为单个心肌细胞检测和体外心脏组织工程可视化检测提供了可能。

  全文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202202235