蛋白质是所有组织的关键组成部分，由于其优越的生物相容性和低的免疫原性，在组织工程中得到了广泛的应用。然而，天然蛋白质通常缺乏血管化、骨诱导和神经分化等活性功能，限制了其作为功能性生物材料的进一步应用。此外，由于其结构复杂、易失活、变性等特点，造成其修饰困难。因此，需要寻求一种新方法进行特定的功能修饰，以丰富蛋白质基生物材料的功能，从而使功能性蛋白质基生物材料得到推广、设计和应用。多肽具有抗菌，伤口愈合，抗肿瘤等作用。然而，目前多肽的改性大多局限于生物材料的表面，对修复组织缺损的3D材料的改性仍存在困难。因此，具有一定活性功能的3D多肽生物材料有望为多肽生物材料的设计开辟新的思路。近日，上海交通大学医学院附属瑞金医院/上海市伤骨科研究所的刘志宏、崔文国、邓廉夫等人根据牛血清白蛋白（BSA）类细胞外基质的特性，通过巯基化的BSA、KK多肽和Ag+的协同交联，成功构建了具有血管化和抗菌能力的可注射性多肽蛋白水凝胶，用于促进感染伤口的愈合。其中，S-Ag动态相互作用赋予水凝胶独特的快速降解、可注射、自愈合、抗菌和血管生成能力。该多功能3D多肽蛋白水凝胶在感染伤口愈合等生物医学领域具有广阔的应用前景。相关成果以“Injectable Polypeptide-Protein Hydrogels for Promoting Infected Wound Healing”为题发表在期刊Advanced Functional Materials。首先，Traut’s 试剂处理BSA得到BSA-SH。然后BSA-SH与KK-SH和AgNO3混合，通过S-Ag配位交联原位形成多肽蛋白水凝胶（KK-BSA凝胶）。图1 KK-BSA凝胶的制备及修复感染伤口的作用过程示意图。A） 用BSA-SH、KK-SH和Ag+构建了动态S-Ag配位水凝胶。B） KK-BSA水凝胶原位修复感染伤口的动态过程：在促进感染伤口愈合的同时，不断释放促进KK多肽和抗菌Ag+的新生血管。C） 将水凝胶注入感染创面，促进伤口愈合。BSA凝胶和KK-BSA凝胶都具有均一的孔状结构。BSA与KK多肽混合后具有优异的流动性，加入AgNO3混合后就形成了具有一定强度的凝胶。研究结果表明KK-BSA凝胶具有可注射性和自修复性。图2 水凝胶的形貌和表征。A） 合成BSA和KK-BSA凝胶的化学方程式。B、C）BSA和KK-BSA凝胶的扫描电镜图。D、E） KK-BSA水凝胶的凝胶过程。F、G）凝胶的可注射性照片。H–K）KK-BSA凝胶自修复性。O） 自修复机制示意图：S-Ag动态可逆键。细胞实验表明，KK-BSA凝胶具有良好的生物相容性，并通过S-Ag双键的解离和Ag+的释放起到良好的抗菌作用。此外，KK多肽能提高VEGF的表达水平，促进血管再生。图3 A） 对照组、BSA组和KK-BSA组1、3和5天的活/死荧光结果。B） 对照组、BSA组和KK-BSA组的HUVECs在12h的体外血管形成能力。C）BSA和KK-BSA凝胶对金黄色葡萄球菌的抗菌敏感性，12h和24h进行琼脂扩散实验。D）不同组在1、3和5天的CCK-8定量结果。E） BSA和KK-BSA组金黄色葡萄球菌的抑制区直径。F） 对照组、BSA组和KK-BSA组12h时的总血管长度。由于早期大量释放银离子和KK肽，BSA和KK-BSA水凝胶组第7天的愈合率均高于对照组。随着治疗时间的延长，KK-BSA组伤口愈合面积持续增加，第14天伤口愈合率达到95.8±1.2%，表现出优异地促进感染伤口愈合作用和抗菌能力。图4 体内感染伤口愈合。A） 第0、3、7、10和14天接受不同治疗的伤口组织照片。B） 不同组在体内的伤口愈合界限。黄色皮肤张力区表示初始伤口面积，蓝色区域表示3、7、10和14天的伤口面积。C） 各时间点不同组的伤口愈合率。https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adfm.202001196高分子科学前沿建立了“凝胶”等交流群，添加小编为好友（微信号：polymer-xiang，请备注：名字-单位-职称-研究方向），邀请入群。声明：仅代表作者个人观点，作者水平有限，如有不科学之处，请在下方留言指正！---纳米纤维素找北方世纪---
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