在现代生物医学中，与活体器官、动物试验和人体临床试验等医疗辅助测试手段相比，组织器官模型能够反映生物体的组织器官结构形态和生理环境，同时具有成本低、易操作等特点。水凝胶和生物体具有良好的理化性能匹配度、生物相容性。发展新一代水凝胶基的人体器官模型，模拟组织器官生理环境和界面物质交换，具有多方面优势。
近期，中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室研究员王晓龙课题组提出3D打印热可逆水凝胶模板结合金属离子诱导超分子组装策略，实现具有内部通道、合适力学性能、梯度结构以及物质交换界面的仿真湿滑水凝胶组织器官模型，包括血管网络、肺、肝、胃、肠、膀胱、手等生物器官结构。
体外模拟测试表明，与传统的硅胶基和树脂基血管模型相比，水凝胶血管模型在用于模拟导丝介入过程中提供了优异的水润滑性能，更加接近真实的血管生理环境，具有更低的摩擦系数和更稳定的摩擦行为。此外，水凝胶消化系统模型还可用于模拟体外可控药物释放过程。
相关成果以Growing Hydrogel Organ Mannequins with Interconnected Cavity Structures为题，发表在《先进功能材料》上。研究得到国家自然科学基金、中科院前沿科学重点研究计划和甘肃省重点研发项目的支持。