丝素蛋白与医用材料

丝素蛋白是构成蚕丝的主要成分，约占蚕丝总质量的75%。作为一种不溶于水的天然大分子材料，丝素蛋白不仅含有人体必需氨基酸，对机体没有毒性、致敏性、刺激作用，而且大部分可被生物体所降解，因此能广泛的应用于生物医用领域。

丝素蛋白的提取

由于蚕丝中丝胶蛋白会引起人体的过敏反应，丝素蛋白在应用于组织工程中时，需要先去除具有免疫原性的丝胶蛋白。利用丝素蛋白和丝胶蛋白在水溶液体系中溶解度的差异，可采用酸、碱、皂、酶等处理蚕丝，使丝胶蛋白溶于溶液体系内，经过离心、过滤、透析等方法分离出丝素蛋白，达到除去丝胶蛋白的目的。常用的脱胶方法有以下几种：①碳酸钠脱胶；②中性皂脱胶；③酒石酸脱胶；④高温高压水脱胶；⑤碱性蛋白酶脱胶。

丝素蛋白的应用形式

丝素蛋白支架

在组织工程研究中，丝素蛋白支架不但可以为新生组织提供相应的力学支持，而且因其植入机体内具有良好的生物相容性、可降解性及低免疫原性等优势，使得丝素蛋白支架在生物医用领域方面受到人们的广泛关注和应用。陈飞扬等研究通过静电纺丝技术对丝素（SF）和壳聚糖（CS）进行混纺，制备的SF/CS复合纳米纤维膜支架具有良好的生物相容性，CS很好地促进骨髓间充质干细胞成骨分化，使得SF/CS复合支架在骨组织再生方面成为可能。

丝素蛋白膜

丝素蛋白具有良好的成膜性能。故丝素蛋白也以膜的形式进入了生物医疗领域。但单纯使用纯的丝素蛋白所制成的膜，其力学性能略差于使用添加剂后制备出的丝素蛋白膜。故通过添加不同的添加剂，以及添加不同的比例所制备出的不同特性的丝素蛋白膜，可应用于不同的医疗领域。极大的拓宽了丝素蛋白膜的应用场景。例如用丝素蛋白与甲酰胺1/10混合所制备的复合膜，具有较好的力学性能，透明性较好，可降解并且降解时间适当，可以支持角膜基质细胞正常生长，该复合膜可能成为角膜基质修复的理想材料。

丝素蛋白水凝胶

水凝胶是由亲水或水溶性的高分子，通过物理或化学交联，形成的一种三维网络结构，可用于载药和细胞运输。与其他高分子相同，可通过对丝素蛋白侧链上的氨基酸活性基团进行化学修饰从而促进丝素蛋白纤维间进行交联的方法制得水凝胶。夏一菁等对丝素蛋白/氧化石墨烯水凝胶进行了研究，发现，由于丝素蛋白-氧化石墨烯水凝胶中氢键、极性基团的存在，使得材料的降解速率和骨组织的再生速率能更好的匹配，更加适用于骨组织的修复，从而进一步扩大了丝素蛋白水凝胶在生物医疗领域的应用。

近期，来自韩国翰林大学医学院的Chan Hum Park教授团队开发了一种负载基因改造BMSC的GelMA/丝素蛋白复合水凝胶。研究人员通过基因工程改造BMSC使其具备分泌BDNF的能力，将BDNF-BMSC细胞包封入复合丝素蛋白的GelMA水凝胶，研究发现SF可诱导BDNF-BMSC细胞持续产生更多BDNF从而诱导神经细胞突触伸展。这一发现将极大推动丝素蛋白水凝胶在治疗神经损伤和神经修复领域的应用。