利用人类细胞作为材料前体是制造具有组织样功能和细胞可编程性的活材料的一种有前景的方法。在这里，我们描述了一组具有代谢工程糖蛋白的细胞单元，这些糖蛋白允许细胞连接在一起，作为大组织构建块和生物效应器发挥作用。生成的人类活体材料被称为细胞凝胶，可以快速组装成各种可编程的三维配置，具有生理相关的细胞密度（每立方厘米高达108个细胞）、可调的机械性能和可处理性。细胞凝胶继承了活细胞感知和应对环境的能力，表现出自主的组织整合行为、机械成熟、生物自愈、生物特异性粘附和促进伤口愈合的能力。这些生活特征还使多尺度结构的模块化自下而上组装成为可能，这让人联想到具有异质组成的人体组织界面。这项技术有可能扩展到任何人类细胞类型，从而为制造利用生物系统固有生物功能的活体材料开辟了可能性。
在整个发育过程中，细胞不断被协调和物化为集体组装，最终形成一个功能齐全的人体。由于其富含细胞的性质，天然组织可以被视为能够解释其环境的动态材料，作为有指导意义的生物工厂（例如，生物活性信号线索和细胞外基质（ECM）成分）运作，以及识别传入的刺激并相应地调整其生物学特性。尽管在模拟活组织适应性的刺激响应材料方面取得了显著进展，但细胞传递了当前合成和半合成生物材料无法企及的独特生命属性。尽管如此，利用人类细胞作为功能材料来制造宏观尺度的组织模拟物仍然没有得到充分的探索。传统的富含细胞的活材料通常是球形微聚集体和细胞片，它们提供的三维空间有限，难以处理和加工成大规模结构。
虽然使用三维（3D）生物打印或悬滴方法制造了更大的纤维状结构，但这些方法仍然需要适度的组装时间，或者依赖于包括多个步骤的技术组合来生产和收集活体材料，通常有几何限制。为了克服这一点，另一种方法是使用细胞表面工程工具（即基因工程、基于DNA的互联、脂质体融合和化学功能化）来驱动和加速细胞-细胞组装。尽管最近的进展开始揭示其产生哺乳动物基活材料的潜力，但这些策略大多仍局限于微尺度聚集体，并与低效的细胞修饰、技术制造复杂性和高生产成本有关。
