研究人员开发用于生物医学的热响应蛋白水凝胶

时间：2021-08-28 13:52:11 来源：

工程化Q蛋白如何自组装以在低温下形成纤维的水凝胶。这些水凝胶具有多孔的微结构，其允许它们用于药物递送应用。

想象一下，一种完美的生物相容性，基于蛋白质的药物递送系统，足以在体内存活超过两周并能够提供持续的药物释放。由金金·蒙特卡拉尔领导的跨学科研究小组，该研究团队于Nyu Tandon工程学院的生物分子和化学工程教授领导，创造了符合这些标准的第一款蛋白质工程水凝胶，这是一个不仅对未来的生物化学领域至关重要药物递送，但组织工程和再生医学。

水凝胶是三维聚合物网络，其响应物理或化学刺激而可逆地从凝胶转变为凝胶，例如温度或酸度。这些聚合物基质可以封装货物，例如小分子，或为组织工程应用提供结构支架。Montclare是杂志中的新纸的主要作者，其详细描述了由单一蛋白质结构域组成的水凝胶，其具有与合成水凝胶的许多相同的性质。蛋白质水凝胶比合成的蛋白质水凝胶更加生物相容性，并且不需要潜在的有毒化学交联剂。

“这是基于单个卷曲卷蛋白的第一热响应蛋白水凝胶，其通过自组装过程在低温下从溶液转变为凝胶，而无需外部试剂，”Montclare说。“这是一种令人兴奋的发展，因为基于蛋白质的水凝胶在生物医学中的使用更为希望。”

研究小组进行了将模型小分子封装在其蛋白质水凝胶中的实验，发现小分子结合了较高的热稳定性和机械完整性，并且在与其他缓释的药物递送载体相当的时间范围内释放。未来的工作将专注于设计蛋白质水凝胶调整以应对各种药物递送应用的特定温度。

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MontClare的来自Nyu Tandon的共同作者包括最近的博士毕业生Lindsay K. Hill;研究生Michael Meleties;博士后研究员Priya Katyal;玄谢和Che-Fu Liu，蒙特卡拉尔实验室的前研究科学家;和本科生Erika Delgado-Fukushima和Teeba Jihad。该团队还包括纽约市纽约市学院纽约州立大学医学中心的研究人员，纽约医学院高级成像创新和研究中心Simons Flate的Flatiron研究生物学中心，Nyu中心对于基因组和系统生物学，以及纽约龙门科学研究所。

参考：“热敏蛋白化型卷绕式卷绕式卷绕式卷中，持续的小分子释放”通过Lindsay K. Hillmichael Meletiespriya Katyalxuan Xieerika Delgado-Fukusialeba Jihadche-Fu Liusean O'Neillraymond S. tup。Douglas Renfrewrichard Bonneauyoussef Z.Wadghirijin Kim Montclare，2019年7月29日，Biomacromolecules.doi：
10.1021 / ACS.BIOMAC.9B00107

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