蛋白質(zhì)是所有組織的關(guān)鍵組成部分，由于其優(yōu)越的生物相容性和低的免疫原性，在組織工程中得到了廣泛的應(yīng)用。然而，天然蛋白質(zhì)通常缺乏血管化、骨誘導(dǎo)和神經(jīng)分化等活性功能，限制了其作為功能性生物材料的進(jìn)一步應(yīng)用。此外，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易失活、變性等特點(diǎn)，造成其修飾困難。因此，需要尋求一種新方法進(jìn)行特定的功能修飾，以豐富蛋白質(zhì)基生物材料的功能，從而使功能性蛋白質(zhì)基生物材料得到推廣、設(shè)計(jì)和應(yīng)用。
多肽具有抗菌，傷口愈合，抗腫瘤等作用。然而，目前多肽的改性大多局限于生物材料的表面，對修復(fù)組織缺損的3D材料的改性仍存在困難。因此，具有一定活性功能的3D多肽生物材料有望為多肽生物材料的設(shè)計(jì)開辟新的思路。
近日，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院/上海市傷骨科研究所的劉志宏、崔文國、鄧廉夫等人根據(jù)牛血清白蛋白（BSA）類細(xì)胞外基質(zhì)的特性，通過巰基化的BSA、KK多肽和Ag+的協(xié)同交聯(lián)，成功構(gòu)建了具有血管化和抗菌能力的可注射性多肽蛋白水凝膠，用于促進(jìn)感染傷口的愈合。其中，S-Ag動(dòng)態(tài)相互作用賦予水凝膠獨(dú)特的快速降解、可注射、自愈合、抗菌和血管生成能力。該多功能3D多肽蛋白水凝膠在感染傷口愈合等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。相關(guān)成果以“Injectable?Polypeptide-Protein Hydrogels for Promoting Infected Wound Healing”為題發(fā)表在期刊Advanced Functional Materials。
【圖文速遞】
1.?KK-BSA凝膠的制備過程
首先，Traut’s?試劑處理BSA得到BSA-SH。然后BSA-SH與KK-SH和AgNO3混合，通過S-Ag配位交聯(lián)原位形成多肽蛋白水凝膠（KK-BSA凝膠）。
2.?KK-BSA凝膠的表征
BSA凝膠和KK-BSA凝膠都具有均一的孔狀結(jié)構(gòu)。BSA與KK多肽混合后具有優(yōu)異的流動(dòng)性，加入AgNO3混合后就形成了具有一定強(qiáng)度的凝膠。研究結(jié)果表明KK-BSA凝膠具有可注射性和自修復(fù)性。
3.?KK-BSA凝膠的體外效果
細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明，KK-BSA凝膠具有良好的生物相容性，并通過S-Ag雙鍵的解離和Ag+的釋放起到良好的抗菌作用。此外，KK多肽能提高VEGF的表達(dá)水平，促進(jìn)血管再生。
4.?KK-BSA凝膠的體內(nèi)效果
由于早期大量釋放銀離子和KK肽，BSA和KK-BSA水凝膠組第7天的愈合率均高于對照組。隨著治療時(shí)間的延長，KK-BSA組傷口愈合面積持續(xù)增加，第14天傷口愈合率達(dá)到95.8±1.2%，表現(xiàn)出優(yōu)異地促進(jìn)感染傷口愈合作用和抗菌能力。
全文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adfm.202001196
