由于其卓越的生物相容性和細(xì)胞相互作用，天然血液蛋白纖維蛋白原是生產(chǎn)各種生物材料的高效前體。為了從纖維蛋白原中獲得實(shí)際材料，蛋白質(zhì)需要進(jìn)行原纖維生成，這主要是通過酶促加工纖維蛋白、靜電紡絲或干燥過程觸發(fā)的。然而，所有這些技術(shù)都極大地限制了材料的可用結(jié)構(gòu)或適用性。
為了克服纖維蛋白（原）作為材料的當(dāng)前問題，科研人員最近提出了一種高度可行、快速且廉價的技術(shù)，用于將溶液中的纖維蛋白原自組裝成定義的納米纖維三維（3D）圖案。在受控環(huán)境中與特定陰離子相互作用后，無需任何進(jìn)一步加工即可形成穩(wěn)定且靈活的水凝膠狀結(jié)構(gòu)。此外，該材料可以通過凍干轉(zhuǎn)化為高度多孔和彈性的氣凝膠。以前從未從天然纖維蛋白原中描述過這兩種材料類別。
觀察到的現(xiàn)象也代表了纖維蛋白原的第一個無酶原纖維生成過程，在溶液中具有顯著的產(chǎn)量。通過電子顯微鏡、紅外光譜和熒光光譜研究產(chǎn)生的水凝膠和氣凝膠，這也證實(shí)了蛋白質(zhì)的天然狀態(tài)。
此外，將它們的機(jī)械性能與實(shí)際纖維蛋白和非結(jié)構(gòu)化纖維蛋白原進(jìn)行了比較。結(jié)構(gòu)特征顯示出與實(shí)際纖維蛋白的驚人相似，無論是水凝膠還是氣凝膠。這使得新材料成為生物材料應(yīng)用中纖維蛋白的非常有前途的替代品。更快地開始纖維形成、排除可能的凝血酶殘留物和低成本的試劑是很大的優(yōu)勢。
圖 2. 假纖維蛋白氣凝膠的照片。
圖 6. 4 小時反應(yīng)時間后假纖維蛋白形成的 pH 依賴性。在 pH 7.0 和 6.5 之間獲得最佳結(jié)果。
相關(guān)論文以題為Self-Assembled Fibrinogen Hydro- and Aerogels with Fibrin-like 3D Structures發(fā)表在《Biomacromolecules》上。通訊作者是帕德博恩大學(xué)Oliver I. Strube教授。
參考文獻(xiàn)：
doi.org/10.1021/acs.biomac.1c00489
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