具有等效初始特征、不同蛋白构象转变快慢丝素蛋白水凝胶的构筑研究

摘要

化学交联型丝素蛋白(silk fibrin, SF)水凝胶中的蛋白分子会自发发生从无规卷曲到β-折叠的构象转变。构筑具有等效初始特征、不同构象转变快慢的SF水凝胶材料平台，是厘清该类材料中的蛋白构象转变进程对细胞行为影响，以及进一步优化该类材料在3D细胞培养及组织工程支架中应用的关键。基于此，本研究提出基于交联点均匀度调控的策略，选用具有相似交联机制的辣根过氧化物酶(HRP)和钌(Ru)化物引发体系，通过调节两者用量比例的方法实现对SF水凝胶交联点均匀度的调控，进而成功构筑具有等效初始压缩力学性能和平均孔径特征、不同蛋白构象转变快慢SF水凝胶。研究发现，在交联密度相当的前提下，交联点均匀度越低的SF水凝胶，其蛋白构象转变速率越快，同时伴随着更快的材料动态硬化进程。该研究为设计调控SF水凝胶的蛋白构象转变快慢提供了新的参考方法，有助于推动SF水凝胶及其构象转变调控在生物医用领域的精准应用。

关键词

丝素蛋白水凝胶 / 交联点均匀度 / 构象转变调控 / 动态材料因素 / 温和化学交联水凝胶

基金资助

上海市科委国际合作项目(22520711900); 国家自然科学基金面上项目(52273125)