IrO_(2)@SF纳米粒子的合成及其抗肿瘤应用

缺氧肿瘤微环境通常会促进肿瘤增殖和导致肿瘤细胞对活性氧(ROS)治疗的抵抗.选择丝素蛋白(SF)为模板,通过模拟生物矿化作用在SF表面矿化一层氧化铱(IrO_(2)),得到丝素蛋白和氧化铱的纳米复合物IrO_(2)@SF(IOS).天然SF的加载赋予了IOS多重抗肿瘤活性.实验结果表明:IOS具有较高的光热转换效率、过氧化氢酶和过氧化物酶活性以及较好的声动力效果.IOS能够通过分解肿瘤微环境过表达的过氧化氢,从而逆转肿瘤微环境的缺氧状态.体外细胞实验表明:IOS实现了光热联合纳米酶催化动力学抗肿瘤与声动力联合纳米酶催化动力学抗肿瘤治疗,2种多模式结合的治疗方式均展现了优异的抗肿瘤效果.同时,由于SF这种天然蛋白的加载,IOS还具有较高的生物相容性.

丝素蛋白水凝胶在骨关节炎中的应用研究

随着人口老龄化程度的加剧,骨关节炎患者逐年增多,对人类健康形成了严重威胁。然而,到目前为止,对骨关节炎还缺乏令人满意的临床治疗方法。丝素蛋白是一种天然高分子材料,具有良好的生物相容性、生物可降解性和优良的机械性能等特点,被广泛应用于骨组织工程领域。近年来,随着对丝素蛋白研究的不断深入,越来越多的学者开始尝试以丝素蛋白水凝胶为载体治疗骨关节炎,结果表明,其在骨关节炎的治疗中具有巨大的应用潜能。本文总结了迄今为止关于骨关节炎发病机制、常用药物以及丝素蛋白水凝胶治疗骨关节炎的研究进展,为进一步探索应用丝素蛋白水凝胶治疗骨关节炎奠定了基础。

单宁酸对丝素蛋白二级结构的影响作用研究

蛋白质的二级结构是其发挥生物功能的重要基础结构,因此本文通过单宁酸和丝素蛋白反应,研究不同摩尔浓度的单宁酸对丝素蛋白二级结构的影响。使用紫外可见光吸收光谱(UV-Vis)、荧光发射光谱(FL)和傅里叶红外吸收光谱(FTIR)等表征技术对单宁酸与丝素蛋白的反应产物进行测试,结果表明单宁酸可以影响丝素蛋白的二级构象,并呈现一定的变化趋势。单宁酸摩尔浓度逐渐增加到20μmol/L时,α螺旋和无规卷曲结构逐渐增多,β折叠结构逐渐减少。单宁酸摩尔浓度继续上升,α螺旋和无规卷曲结构逐渐减少,β折叠结构逐渐增多。

蚕丝蛋白与类动物丝蛋白聚合物共混膜的振动光谱研究

Vibrational spectroscopy(ATR-FTIR and Raman) was used to investigate the interaction and conformation transition in the blend films of silk fibroin(SF) and silk-protein like polymers(P1, P2) containing the oligopeptide segments[(Ala) 4, GlyAlaGlyAla] which derived from the crystal region of spider dragline silk and silkworm(Bombyx mori) silk. The results revealed that the intermolecular hydrogen-bond interaction, which was formed between the molecular chains of SF and the oligopeptide segments in P1 and P2, induced a partial random coil/α-helix conformation transfer to β-sheet conformation after blending. And β-sheet and random coil/α-helix conformation coexisted in the SF/P1 and SF/P2 blend films, while the predominant conformations in the pure SF and P1 films were random coil/α-helix. These conclusions would be significant for artificial spinning of the regenerated silk fibroin.

Cu(Ⅱ)-家蚕丝素蛋白质配合物的配位结构和高次结构

家蚕丝素蛋白质在不同 p H条件下经均相和不均相配位反应制备了 Cu( ) -丝素配合物 ,用可见光谱、电子自旋共振波谱 ( ESR)、 X射线衍射 ( XRD)研究了其配位结构和高次结构 .在碱性条件下 ( p H=1 0 .60 ) ,丝素肽链主链的 4个氮原子螯合 Cu( )生成具有近似平面四方 Cu( N) 4结构的配合物 ;而在酸性条件下 ( p H=4 .3 0 ,5.88) ,主要是丝素肽链的侧 (端 )基羧酸根键合 Cu( )生成 Cu( ) (—COO— ) ( H2 O) 3和 Cu( ) (— COO— ) 2 型配合物 .讨论和描述了不同条件下生成的 Cu( )

用丝素膜制备的纳米CdS及其光催化活性研究

根据蚕丝丝素蛋白等电点约4.5的特性,以CdCl_2·2.5H_2O和CH_3CSNH_2为原料,将CdCl_2用明胶包覆后置于定制的丝素膜反应器中,在pH=6条件下制得纳米 CdS。经 UV、AFM表征,CdS的平均粒径为 5～10 nm,其对活性染料 KD-8B有较好的光催化降解活性。

丝素蛋白微球作为药物缓释载体的研究进展

丝素蛋白稳定无毒、廉价易得,具有良好的降解性和生物相容性等特点,是一种优良的载体材料。本文基于丝素蛋白独特的氨基酸组成结构和自组装形成稳定的-折叠构象等特点,综述了丝素蛋白微球/粒的制备方法,即酶法、喷雾干燥法、乳化-溶剂挥发法、相分离法、电喷法和超临界二氧化碳流体强制分散法等一些新型技术,及其在药物载体方面缓释特性的应用研究。由于丝素蛋白来源物种间的差异和脱胶过程中不一致性等问题,丝素蛋白改性、复合或基因工程加工处理将是今后的发展方向,在生物医学领域将具有广阔的应用前景。

丝素膜上药物渗透量对溶液pH值的响应

蚕丝丝素蛋白膜是一种具有弱碱性和弱酸性的两性荷电膜。因此在丝素膜－水溶液体系中，水溶液ｐＨ值变化会影响丝素膜上溶质的渗透速度和渗透量。丝素膜的等电点ｐＨ≈４．５。丝素膜上药物渗透实验的结果表明：在ｐＨ＝３．０～９．０的范围内，当溶液的ｐＨ＜４．５时，丝素膜带正电，正离子苄三甲氯化铵的渗透系数下降；当溶液的ｐＨ＞４．５时，丝素膜带负电，负离子酚磺酸钠的渗透系数明显下降。中性分子间苯二酚在丝素膜上的透过不受外部溶液ｐＨ值变化的影响。当溶液的ｐＨ＞８或ｐＨ＞４．５时，离子化的药物５－氟尿嘧啶或维生素Ｃ的渗透系数明显变小，这是因为两者分别在ｐＨ＝８（ｐＫａ＝８．０）和ｐＨ＝４．５（ｐＫａ＝４．２５）以上变成带电离子。这表明离子化药物在蚕丝丝素膜上的渗透速度和渗透量对溶液ｐＨ值变化有较好的响应特性。

丝素蛋白/戊二醛对脆弱丝绸织物加固的工艺条件研究

采用丝素蛋白和交联剂戊二醛作为加固脆弱丝绸织物的材料,通过正交试验,研究了丝素蛋白和戊二醛的质量浓度、浸渍时间等因素对脆弱丝绸织物断裂强度、断裂伸长率、增重率、回潮率、色差、硬挺度等的影响,得出较优的加固处理工艺方案:丝素蛋白质量浓度为5 g/L,戊二醛质量浓度为0.05 g/L,在丝素蛋白溶液中的浸渍时间(t1)为40 min,戊二醛中的浸渍时间(t2)为60 min。在此工艺条件下,丝素蛋白/戊二醛对脆弱丝绸织物的加固效果明显,而且手感和外观较好。可利用该方法及工艺对丝绸文物进行加固保护。

渗析分离丝素蛋白盐溶液的研究

采用浓差渗析器进行丝素蛋白盐溶液的脱盐试验,研究了操作参数对脱盐试验的影响,确定了原料液丝素蛋白浓度10%、料液和自来水流量40L/h为其较合理的工艺参数.采用此设备脱盐,脱盐效率较高,脱盐率达到99.36%,丝素蛋白回收率达到89.7%.

丝素膜修饰电极pH电荷选择效应的研究

研究了丝素膜的带电特性 ,其等电点在pH 4.5附近 ,利用丝素膜在等电点前后的两性荷电特性和电荷之间的静电作用 ,研制了丝素膜修饰石墨电极 .多巴胺在膜中的表观扩散系数为 2 .65× 10 -7cm2 /s ,其电极反应异相电子转移速率常数为 8.9× 10 -6 cm/s .电极用于神经递质类化合物体系的测定中 。

桑蚕丝素-RGD融合蛋白的固态结构及其细胞粘附性分析

利用基因工程方法把含有短肽RGD的氨基酸序列连接到桑蚕丝素蛋白的结晶序列GAGAGS上,通过调节DNA的聚合度,合成了具有[TGRGDSPA(GVPGV)2GG(GAGAGS)3AS]n一级结构、不同分子量大小的桑蚕丝素-RGD融合蛋白,并且通过在M9培养基中添加[3-13C]Ala的方法进行融合蛋白的稳定同位素标记.13CCP/MASNMR结果显示,融合蛋白中的GAGAGS部分具有与天然桑蚕丝素结晶部分相同的分子结构,即SilkI处理后为均一的分子结构,而SilkII处理后为不均一的分子结构,它包含了三种不同的结构成分.另一方面,通过对小鼠成纤维细胞BALB/3T3在不同蛋白材料载体上的粘附和增殖性能的测定结果显示,融合蛋白对细胞的增殖性能与天然胶原蛋白相近,但表现出了比胶原蛋白更好的细胞粘附性能.该研究结果显示,如果对该桑蚕丝素-RGD融合蛋白进行适当加工,可能适合于组织工程支架材料的应用.

制备缓释骨形态发生蛋白2的丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石生物支架

背景:骨形态发生蛋白2在骨形成及修复过程中起着至关重要的作用,但存在易流失、易降解、难以持续作用等缺点。目的:探讨缓释骨形态发生蛋白2丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石生物支架的制备方法及性能。方法:将蚕丝脱胶、溶解并提纯得到2%丝素蛋白溶液,将骨形态发生蛋白2溶于2%壳聚糖溶液中,搅拌均匀后与等体积丝素蛋白溶液和适量纳米羟基磷灰石充分混合,采用冷冻干燥法制备成缓释骨形态发生蛋白2的丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石生物生物支架,作为实验组;以相同浓度骨形态发生蛋白2浸泡丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石支架材料,作为对照组;采用阿基米德法测定两组支架的孔隙率,扫描电子显微镜观察两组支架表面形貌,万能测试机测试两组支架的抗压强度。将两组支架分别浸泡于PBS中,与不同的时间点采用ELISA法检测骨形态发生蛋白2的释放量。结果与结论:(1)两组支架为不规则多孔结构,孔间相通,孔壁凹凸不平,两组支架平均孔径、孔隙率及最大抗压强度比较差异无显著性意义;(2)实验组第1天的骨形态发生蛋白2释放量为4.63%,释放曲线缓慢上升,第28天之后释放曲线转入平台期;对照组第1天的骨形态发生蛋白2释放量高达58.84%,呈显著的初始爆发释放,并迅速上升,在第10天之后释放曲线转入平台期。两组第1,2,4,10天的骨形态发生蛋白2释放量比较差异有显著性意义(P<0.05);(3)结果表明,缓释骨形态发生蛋白2的丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石生物支架可持续缓慢释放骨形态发生蛋白2。

预处理对丝素促进293T细胞生长的影响

采用多种处理方法对丝素进行预处理,探讨其作为支架对293T细胞生长的促进作用.正交实验结果显示:以脱胶方式和包埋方法对结果的影响明显,并有统计学意义(P≤0.01);在经胰蛋白酶脱胶、盐酸作用、以壳聚糖/聚乙二醇包埋的双股丝素蛋白纤维支架上,293T细胞数最多;在经胰蛋白酶脱胶、氢氧化钠作用、以壳聚糖/聚乙二醇包埋的3股丝素蛋白纤维支架细胞上,293T细胞活性达到最大.处理后的支架能使293T细胞很好地生长增殖,细胞呈球状体、集落性附着在丝素蛋白纤维上.

丝素蛋白/壳聚糖复合支架有良好的细胞相容性与渗透性

背景:丝素蛋白与壳聚糖为组织工程常用的支架材料,但二者单独应用均存在一定的不足,将两者混合使用可以互为改性,充分发挥优点,获取理想的复合支架材料。目的:制备丝素蛋白/壳聚糖复合支架并对其进行性能测定。方法:通过冷冻干燥方法制备丝素蛋白/壳聚糖复合支架,采用电镜扫描检测复合支架的形态结构,并进行热重分析、力学性能及细胞毒性检测。制备季铵化壳聚糖,利用核磁共振仪表征其核磁氢谱,Zeta电位仪检测其电位和粒径分布,凝胶电泳实验检测其保护DNA的情况,透射电镜观察其与DNA结合情况。结果与结论:①扫描电镜显示丝素蛋白/壳聚糖复合支架具体良好的三维孔洞结构,孔径为50-100μm;②热重分析显示当温度小于200℃时,丝素蛋白/壳聚糖复合支架的质量损失下降速度较低;当温度上升至200-500℃时,支架质量损失速度开始加快,损失量增多;在800℃时,复合支架的残余质量为38%;③丝素蛋白/壳聚糖复合支架的最大应变可以达到94.94%,最大承受应力为7.01 MPa;④CCK-8实验显示,丝素蛋白/壳聚糖复合支架对兔骨髓间充质干细胞没有细胞毒性,具有良好的细胞相容性;⑤核磁氢谱检测显示,季铵化壳聚糖的季铵化程度约为20%;⑥季铵化壳聚糖的粒径分布为(588.56±52.39)nm,季铵化壳聚糖颗粒的表面带正电荷,电位为(16.3±3.92)mV,有利于与DNA结合;⑦凝胶电泳实验显示,季铵化壳聚糖材料的比例越高,对DNA的包裹越好,当其与DNA的比例为1∶3时,对DNA达到包裹作用;⑧透射电镜显示,季铵化壳聚糖/DNA大部分的微粒呈实心圆形,微粒粒径差别较小,平均粒径约为200 nm;⑨结果表明,丝素蛋白/壳聚糖复合支架有良好的细胞相容性与细胞渗透性,利于细胞在支架间的生长。

家蚕丝素-RGD融合蛋白的盐析纯化工艺探讨

利用基因重组技术合成了具有良好细胞粘附活性的重组家蚕丝素-RGD融合蛋白质(Silk-RGD),探讨了其盐析的工艺条件。研究发现,在融合蛋白等电点pH8附近,当硫酸铵在溶液中的饱和度较低(10%)时,其蛋白质沉淀量随着温度的升高而增加;当硫酸铵的饱和度升至20%时,蛋白质沉淀量不再随着温度的变化而变化,但与低饱和度硫酸铵时相比,沉淀量明显增加;当硫酸铵的饱和度升至30%或以上时,沉淀中杂蛋白含量明显增多,不利于目的蛋白的纯化。Silk-RGD融合蛋白相对合理而且易操作的盐析纯化条件为:pH8,硫酸铵在溶液中的饱和度为20%,室温(约20℃)。利用该工艺条件,可以低成本、高效率地生产Silk-RGD融合蛋白,从而满足新型材料规模化开发的需要。

静电纺再生丝素纳米纤维载药体系研究

将丝素和药物双胍醋酸盐共溶于质量分数为98%的甲酸,制得均匀的纺丝液,再静电纺丝制备丝素/药物纳米纤维膜。扫描电镜(SEM)观察其形貌的结果表明:纳米纤维的平均直径随着含药量的增加而减小;随着丝素质量分数的增加而增加。通过紫外分光光度计测其释放在水中药物的吸光度来计算释药速率,其释药速率随纤维直径的减小而加快。抑菌圈定性测试显示丝素/药物纳米纤维膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有优异的抑菌性。

丝素蛋白溶液的液晶现象及其形成机理

结合工作实践,综合介绍了蜘蛛和蚕丝素蛋白溶液形成液晶的三种观点Viney等认为是丝素球状分子通过线性聚集成棒状结构而形成液晶;Magoshi等认为是在剪切力等的作用下,丝素分子通过采取β折叠构像而产生液晶现象;于同隐等则认为是随着溶液浓度的增加,丝素分子由无规线团逐渐变成接近β折叠片的结构而产生液晶现象。

蚕丝蛋白对涤纶织物的亲水整理研究

将碱减量预处理过的涤纶织物放入氯化亚砜密闭气体中,以DMF为催化剂,进行酰氯化反应,得到预处理涤纶织物,然后将预处理织物放入丝胶或丝素水溶液中进行接枝反应,使得丝胶或丝素被整理到涤纶织物的表面。对整理前后织物进行红外光谱、热失重、吸放湿性、断裂强力测试分析,结果表明:采用对织物进行蚕丝蛋白整理可以有效地将丝胶和丝素整理到织物的表面上,丝胶或丝素整理后织物的亲水性和吸湿性有了明显提高,断裂强力较预处理织物没有太大变化,但是热性能有所降低。

丝素肽的制备及其抗氧化活性研究

本文以废蚕丝为原料，通过脱胶精炼、碱性蛋白酶Alcalase2.4降解后得到丝素肽溶液，并采用超氧自由基（O2^-·）体系、羟基自由基（·OH）体系、二苯代苦味酰基自由基（DPPH·）体系考察了不同水解度丝素肽体外清除自由基的活性。结果表明，丝素蛋白溶液在底物浓度5%，加酶量（［E］/［S］）2%，反应温度60 ℃，pH值8.5时，通过控制反应时间可获得水解度为0～23.92%的丝素肽，在此范围内丝素肽清除自由基的能力随水解度的提高而不断增强，在水解度为23.92%时，丝素肽对超氧自由基（O2^-·）的清除率达73.69%，对羟基自由基（·OH）的清除率为82.49%，对二苯代苦味酰基（DPPH·）的清除率为70.79%，抗氧化活性最好。