丝素蛋白材料｜创伤愈合研究中的新进展

互推小编 2024-03-16

夏季皮肤损伤，处理起来真是个难题。既要防水防汗，又要透气修护。传统的创可贴或纱布的创口处理方式，闷热不适且不利于伤口愈合，还会增加创面感染的风险。

科技发展提升需求层次，从而衍生出更好的产品，我们正试图以一种材料，实现皮肤组织多层结构的再生，在加速伤口愈合的同时，也能避免疤痕和色素沉着的形成。

丝素蛋白是一种高分子可溶性结构蛋白，兼具功效蛋白与结构蛋白属性。以氨基酸滋养修复组织创面，促进细胞增殖；以特有的结构屏障保护外层肌肤，锁水透气，创造优良的创面愈合环境。

近年来，丝素蛋白衍生的各种生物材料已经在创伤修复领域得到了大量应用。

从生物降解性的层面来看，丝素蛋白降解缓慢，非常利于细胞修复。且丝素蛋白的降解具有可控性，在确保细胞生长空间的同时，降低了材料的耗损。丝素蛋白也可部分降解，其降解产物可显著的促进皮肤组织愈合，同时其缓释性、柔韧性、透气以及透水性能都很理想。

近年来，许多丝素蛋白的研究都致力于构建组织工程支架，因其独特的三维功能性多孔支架，可良好的为新生细胞提供生长所需微环境，为细胞间接触提供充足的孔隙，使细胞集中生长，同时可以使细胞定向分化。

【研究现状】

目前在丝素蛋白人造皮肤的开发方面，已经取得了一些探索进展。

【进展一】将人羊膜和丝素纳米纤维结合起来制备双层结构研制出的仿生皮肤，其支架形态，力学性能，亲水性和细胞相容性等内容均符合需求，是一个潜在的替代皮肤再生应用；

【进展二】将鱼精蛋白偶联到丝素蛋白上，构建可生物降解新型阳离子化丝素，可提供良好的微环境，促进血管再生、促进真皮组织重建；

【进展三】而应用表皮干细胞以及成纤维细胞作为种子细胞，并制备丝素蛋白纳米纤维支架，将其作为载体可发现该丝素蛋白支架能有效的修复创面，提高创面愈合效率。

将丝素蛋白应用于创伤愈合——医用敷料

敷料研究的重点不但要求敷料可以像以往一样保护创面，为创面提供良好的愈合环境，而且还需要敷料可以通气、诱导皮肤再生，甚至具有一定的抑菌性。

采用静电纺丝方法将丝素蛋白加工成非织造布敷料，在伤口上敷料能够完全通过氧气到达皮肤，由于氧气输送到损伤部位，进而伤口愈合得到促进。

相对于国外研究，国内对丝素蛋白作为敷料应用的研究较多，多数研究都以构建水凝胶状态的丝素蛋白为核心，研制出各类促进创面愈合的丝素蛋白材料。例如，改变丝素蛋白构象，构成水凝胶状态的三维网络结构，该状态结构成均匀的大孔径，柔软、弹性较好、有抑菌作用；再例如应用医用丝素蛋白皮肤再生膜的高分子材料，可保护创面、诱导皮肤再生。

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除创面修复外，丝素蛋白的其他相关产业应用也在近两年获得很好的发展。以“医用材料”的身份出道后，丝素蛋白在短时间内获得了医美、美妆、护肤产业的关注。其独特的安全促愈性与生物相容性不但可以直接作用于人体，以3D打印等技术制备组织、器官修复材料，进一步研究丝素蛋白面向体内外的诱导机理，也是今后丝素蛋白探索和研发的重要方向。

【参考文献】

[1] Dohiko T, Yoshiyuki Y, Shinya H, et al. The outermost surface properties of silk fibroin films reflect ethanol-treatment conditions used in biomaterial preparation [J]. Materials Science & Engineering C, 2016, 58: 119-126

[2] Kim E Y, Tripathy N, Cho S A, et al. Bioengineered neo-corneal endothelium using collagen type-I coated silk fibroin film[J]. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2015, 136: 394-401

[3] 孙凯,年争好,徐成,等.丝素蛋白复合胶原蛋白支架的制备及性能研究[J].中国修复重建外科杂志, 2014, 28(7): 903-908

[4] Tonsomboon K, Strange DG'Oyen ML. Gelatin nanofiber-reinforced alginate gel scaffolds for corneal tissue engineering [J]. Conf ProcEEE Eng Med Biol Soc, 2013, (2013): 6671-6674

[5] Liu B, Song Y, Jin L, et al. Silk structure and degradation[J]. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2015, 131: 122-128

[6] Arasteh S, Kazemnejad S, Khanjani S, et al. Fabrication and characterization of nano-fibrous bilayer composite for skin regeneration application[J]. Methods, 2016, 99: 3-12

[7] 刘雨. 装载促血管再生基因的丝素支架构建及其对真皮再生的影响[D]. 苏州大学硕士论文，2015，1-140

[8] 吕国忠,周红梅,赵朋,等.体外培养表皮干细胞复合高分子支架原位修复深度烧伤创面的研究[J].中华损伤与修复杂志（电子版）,2011, 06(01): 20-32

[9] 詹葵华.血管生成与新生组织生长的范式研究[D].苏州大学学位论文，2012, 1-263

[10] Chomachayi MD, Solouk A. Electrospun silk-based nanofibrous scaffolds: fiber diameter and oxygen transfer[J]. Prog Biomater, 2016,5: 71-80

[11] 张芳.生物表面活性剂诱导丝素蛋白水凝胶的研究[D]. 苏州大学硕士论文，2015，1-72

[12] 曹丽楠,徐保来.医用丝素蛋白皮肤再生膜的生物相容性评价[J].中国组织工程研究, 2016, 20(25): 3653-3658