甲基丙烯酰化明胶（Gelatin Methacryloyl, GelMA）为烯烃双键改性明胶，其可通过紫外及可见光在光引发剂作用下迅速固化成胶。明胶分子链中的氨基（ε-NH₂）与甲基丙烯酸酐（MA）在碱性条件下发生亲核取代反应，将不饱和双键引入明胶骨架。通过控制反应温度（40-50℃）、pH（8.0-9.0）及MA/明胶摩尔比（0.5-5:1），可准确调节取代度（DS，即每100个氨基酸残基中双键的数量）。DS值直接影响水凝胶的交联密度：当DS=40-60时，材料兼具良好的力学性能和细胞相容性。

水凝胶在生物学相关条件下稳定，并可促进细胞粘附、扩散和增殖。通过调整官能团化程度和聚合条件，可以对交联反应进行时间和空间控制，从而制备具有独特图案、3D结构和形态的水凝胶。甲基丙烯酰化明胶作为一种光交联水凝胶，其物理性质主要体现在其三维网络结构上。这种结构赋予了GelMA可调的力学性能，包括硬度、弹性等，使其能够适应不同的应用场景。