众所周知，许多不同型号的细胞在受到细胞培养基底力学软硬度的影响时，会表现出表型上的变化。除了神经元，很多细胞会随着基底硬度的增加，在细胞迁移面积、肌动蛋白应力纤维形成和细胞黏着斑复合物的形成上展现出明显的上升趋势。同时，我们知道细胞增殖与这些表型的变化及其相关。细胞迁移和增殖在硬质培养基底上的增强需要YAP (Yes associated protein)的定位在细胞核，而且耦合产生更大的细胞牵张力。

    在最近Ali MY的研究中，他们发现不同种类的成纤维细胞即使在非常软（弹性模量处于几百帕斯卡）的胶原凝胶上也可以产生明显迁移的细胞形态、轮廓分明的肌动蛋白应力纤维和较大的细胞黏着斑。他们很惊奇地发现，这种在软质胶原凝胶上的扩大效应与细胞增殖模式和YAP核定位不具有相关性。

    同时，他们对人结肠癌细胞(HCT-8)在软质胶原凝胶基底上的反应做了研究。最近的研究显示，当HCT-8细胞在涂覆了细胞外基质蛋白(胶原蛋白单体或纤联蛋白)的软质聚丙烯酰胺凝胶(PA)上(0.5-50 kPa) 生长时，2-3天时会形成多细胞集群。这些多细胞集群在PA凝胶上表现出有限的迁移，而且在边缘形成3D结构，最终形成明显的游离性新陈代谢表型。例如，上皮细胞在PA凝胶上培养一周后形成圆形形态转变，而在胶原单体蛋白涂覆的硬质培养皿上则没有如此，反而湿润性加强、细胞单层汇合。而当培养在软质胶原凝胶时，这种游离性的表型在HCT-8细胞完全被抑制了。

    这些结果说明，相比传统的合成PA凝胶细胞培养模型，细胞-材料相互作用以一种极其不同的方式诱导着细胞表型和骨架重构。这一发现为新功能材料的设计做出了重大的贡献。植实验，在安全性和成本方面有很大优势。