紐約布魯克林，星期三，2021 年 6 月 23 日——由于具有可調(diào)節(jié)的特性，包含刺激敏感聚合物的水凝膠是最有吸引力的分子支架之一，因?yàn)樗鼈兊亩喙δ苄栽试S在組織工程、藥物輸送和其他生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用。
肽和蛋白質(zhì)作為構(gòu)建塊越來(lái)越受歡迎，因?yàn)樗鼈兛梢员淮碳ぷ越M裝成納米結(jié)構(gòu)，如納米顆?；蚣{米纖維，從而實(shí)現(xiàn)凝膠化——形成可以捕獲水和小分子的超分子水凝膠。為了制造這種智能生物材料，工程師們正在開(kāi)發(fā)能夠?qū)Π崃吭趦?nèi)的多種刺激做出反應(yīng)的系統(tǒng)。盡管熱敏水凝膠是被廣泛研究和理解的一類(lèi)蛋白質(zhì)生物材料，但據(jù)報(bào)道，在結(jié)合刺激響應(yīng)性(包括 pH 值、光、離子強(qiáng)度、氧化還原以及添加小分子)方面也取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。
紐約大學(xué)坦登工程學(xué)院的一組研究人員先前報(bào)道了使用卷曲螺旋蛋白 Q形成的響應(yīng)性水凝膠，擴(kuò)大了他們的研究，以確定 Q 蛋白在不同溫度和 pH 條件下的凝膠化。這項(xiàng)名為“刺激響應(yīng)卷曲螺旋纖維水凝膠的自組裝”的研究發(fā)表在皇家化學(xué)學(xué)會(huì)期刊Soft Matter 上。
紐約大學(xué)朗格健康學(xué)院和紐約大學(xué)牙科學(xué)院的化學(xué)和生物分子工程教授Jin Kim Montclare與第一作者 Michael Meleties、博士生導(dǎo)師共同指導(dǎo)了這項(xiàng)研究。學(xué)生 Dustin Britton、博士后助理 Priya Katyal 和本科研究助理 Bonnie Lin。
使用透射電子顯微鏡、流變學(xué)和結(jié)構(gòu)分析，他們觀察到 Q 自組裝并形成纖維基水凝膠，在 pH 7.4 和 pH 10 下表現(xiàn)出較高的臨界溶解溫度 (UCST) 行為，彈性性能增加。然而，在 pH 6 時(shí)，Q形成多分散納米粒子，它們不會(huì)進(jìn)一步自組裝并發(fā)生凝膠化。Q 在 pH 值為 6 時(shí)的高凈正電荷會(huì)產(chǎn)生顯著的靜電排斥，從而防止其凝膠化。這項(xiàng)研究可能會(huì)指導(dǎo)對(duì)生物相關(guān)刺激敏感的新型支架和功能性生物材料的開(kāi)發(fā)
Montclare 解釋說(shuō)，上限臨界溶解溫度 (UCST) 相行為的特征是當(dāng)溶液冷卻到臨界溫度以下時(shí)會(huì)形成水凝膠。
標(biāo)簽： 水凝膠
免責(zé)聲明：本文由用戶(hù)上傳，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除！