纽约布鲁克林,2019年9月17日,星期二-想象一个完美的生物相容性,基于蛋白质的药物递送系统,其耐用性足以在体内存活两周以上,并且能够持续释放药物。纽约大学丹东工程学院生物分子与化学工程教授Jin Kim Montclare领导的跨学科研究团队创造了首个符合这些标准的蛋白质工程水凝胶,推动了不仅对未来至关重要的生物化学领域的发展药物输送,但组织工程学和再生医学。
水凝胶是三维聚合物网络,可响应物理或化学刺激(例如温度或酸度)从溶液可逆地转变为凝胶。这些聚合物基质可以封装货物,例如小分子,或为组织工程应用提供结构支架。Montclare是《生物大分子》杂志上一篇新论文的主要作者,该论文详细介绍了由单一蛋白质结构域组成的水凝胶的产生,该蛋白结构域具有与合成水凝胶相同的许多特性。蛋白质水凝胶比合成水凝胶更具生物相容性,不需要潜在有毒的化学交联剂。
Montclare说:“这是第一个基于单一卷曲螺旋蛋白的热响应蛋白水凝胶,该蛋白在低温下通过自组装过程从溶液转变为凝胶,而无需外部试剂。”“这是一个令人振奋的发展,因为基于蛋白质的水凝胶更需要用于生物医学。”
该研究小组进行了将模型小分子封装在其蛋白质水凝胶中的实验,发现小分子结合增加了热稳定性和机械完整性,并允许在与其他缓释药物输送载体相当的时间内释放。未来的工作将集中在设计蛋白质水凝胶,这些蛋白质水凝胶经过调整以适应各种药物输送应用中的特定温度。