丝素蛋白水凝胶在生物医学领域的应用研究进展
2018-02-18吴美玲陈佳琳左保齐
现代丝绸科学与技术 2018年3期
张 悦,饶 婷,吴美玲,陈佳琳,左保齐
(苏州大学纺织与服装工程学院,江苏 苏州 215021)
丝素蛋白是从蚕茧茧丝中获得的一种天然高分子蛋白质材料,它一直作为纤维原料广泛地应用于纺织、服装行业中[1]。实际上,丝素蛋白(SF)不仅具有优异的加工性、热稳定性、生物相容性、机械性能和可调节的生物降解性[2],而且易于加工成各种形态的材料。其中,丝素蛋白水凝胶便是蛋白材料的一种重要形态,对其进行化学或生物学改性可以使其更加广泛地应用于生物医学等领域[3]。
丝素凝胶一般是由再生丝素溶液制得,具有柔软性、可塑性,且对于气体、低分子物质或者一些高分子物质还具有透过性,是制备人工皮肤、隐形眼镜、药物缓释载体、酶固定化载体、细胞培养支架等生物医学材料的较好选择。但是,目前丝素凝胶主要用于软组织用材料,用常规强极性过饱和盐溶解方法制备的丝素凝胶比较脆弱。因此,提高材料的力学性质和功能性是丝素凝胶材料真正实现实用性的一个重要关节[3]。
1 丝素蛋白结构
丝素蛋白是蚕丝纤维的重要组成部分,主要由18种氨基酸组成。其中甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸大约占总质量的85%,它们按照特定的序列结构排列成规整的链段[4]。甘氨酸、丙氨酸和丝氨酸的残基主要存在于结晶区[5],而带有较大侧基的苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸等主要存在于非晶区域[4]。由此亦知,丝素蛋白存在着结晶区和非晶区两个区域[5]。
正是由于丝素蛋白独特的二级大分子链段结构、优异的机械性能、良好的热稳定性和生物相容性等优点,其在生物医学领域备受关注,尤其在组织工程、创伤治愈和细胞增殖方面应用前景广阔[4]。……
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