近日，国际生物医学材料领域Top杂志《Acta Biomaterialia》发表了题为“Protein composites from silkworm cocoons as versatile biomaterials”的研究论文，报道了团队在蚕丝生物材料领域取得最新研究进展。
蚕丝是由丝素和丝胶构成的天然高分子蛋白纤维，丝素蛋白因具备优异的机械性能而被广泛地作为生物材料应用于生物医学工程，但丝素材料的制备过程通常需要经过脱胶处理。与此同时，丝胶蛋白因在亲水性和促细胞粘附等方面具备多重生物学功能因而被作为功能性生物材料进行开发。但是和丝素相比，丝胶蛋白因机械性能不强，限制了丝胶蛋白的广泛应用。针对以上问题，课题组提出从蚕茧出发，将丝胶和丝素蛋白视为整体进行蚕丝复合材料（SS-SF composite）开发这一理念，以丝素蛋白作为骨架赋予材料突出的机械性能和加工性能，以丝胶作为功能成分赋予材料有价值的生物学功能。为此，研究人员省去了传统的脱胶处理，以整个蚕茧制备丝胶-丝素复合再生溶液，通过不同的诱导方法和加工技术制备出全丝膜，全丝架，全丝块材料，和全丝骨钉。得益于材料设计原理与加工方法的改进，新方法不仅简化了蚕丝材料的制备流程，节省了能耗，并且使复合材料具备优异的力学性能和生物性能。与传统的丝素材料相比，因更接近天然丝蛋白的分子量，制备的丝胶-丝素复合材料具有优异的力学性能，稳定性和抗压缩性能；因含有功能性丝胶蛋白，复合材料具有更强的细胞粘附能力和细胞增殖能力，可以促进干细胞的贴附和3D培养，未来有望促进丝胶和丝素材料研究的有机融合，以及在组织工程领域的应用。
王峰副教授和Chengchen Guo博士（原Tufts university博士后，现为西湖大学独立研究员PI）为论文的共同一作，夏庆友教授和David L. Kaplan教授（Tufts university）为论文的共同通讯作者。本研究得到NIH，NNSF以及CSC等多个项目的资助。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1742706120306905