01.研究内容简介
使用创新方式制备丝素蛋白/BDDE水凝胶
具备全新的材料特性
1.优化交联空间
丝素蛋白在高浓度溴化锂中具有高度舒展的结构，会暴露更多反应基团，从而赋予交联反应更多的空间。
2.延长交联时间
BDDE在溴化锂溶液中具有非常高的稳定性，赋予交联反应更多的时间。
3.获得更多的交联点位
BDDE与丝素蛋白分子链中具有游离-COOH的Glu和Asp，具有游离-OH、-NH3、PhOH的Gly,Ala,Thr,Ser,Tyr,Lys氨基酸以及分子C端氨基酸-COOH和N端氨基酸-NH3反应形成交联位点。参与反应的氨基酸种类和数量均远大于仅有PhOH反应的丝素蛋白/HRP水凝胶。
4.材料属性提升
得益于更多的交联位点，丝素蛋白/BDDE水凝胶相对于辣根过氧化物酶催化形成的丝素蛋白/HRP水凝胶，具有更高的二级结构稳定性及与之相关的透光性、弹性和抗疲劳性。
丝素蛋白/BDDE水凝胶
交联机制及可注射水凝胶微球制备及应用示意图
02.应用特点
丝素蛋白/BDDE水凝胶面向临床的开发优势
基于这一实验结果进行深入探索，采用油/水(o/w)乳化法制备可注射丝素蛋白/BDDE水凝胶微球，从而进一步获取材料的应用特性。
1.滚动润滑作用微球粒径可控、分布窄、形态均一，更有助于水凝胶微球在软骨界面发挥滚动润滑作用。
2.生物相容性
在动物水平生物安全性评价中，通过组织学和免疫组织化学分析发现可注射水凝胶微球具有良好的生物相容性，可作为生物润滑剂，治疗骨关节炎(OA)。
03.研究目的
为骨关节疾病提供了新的治疗策略
该研究创新性地构建了一种高弹性和高稳定性的水凝胶微球，能够在摩擦界面中发挥长效润滑功能，为骨性关节炎的缓解和治疗提供了一种新策略。
骨性关节炎模型大鼠关节内注射丝素蛋白/BDDE水凝胶微球后
疼痛缓解和组织学分析
分析发现
1.水凝胶微球可以在较长的时间范围内（4周）抵抗关节腔内的消化环境。
2.明显减少了骨性关节炎大鼠的疼痛。3.对软骨病变、相对糖胺聚糖（GAGs）和II型胶原蛋白含量定量分析证实，水凝胶微球能够有效减少软骨进一步损伤，而这可能是由于微球所提供的生物润滑和缓冲作用防止了软骨组织中细胞外基质（ECM）的损失和软骨细胞的死亡。
04.研发人员
课题组简介
塔夫茨大学—DavidL.Kaplan
现任美国Tufts大学SternFamilyEndowed终身荣誉教授，生物医学系系主任兼化学工程系教授，美国国立卫生研究院（NIH）组织工程研究中心主任，美国工程院院士。在生物材料、组织工程研究领域，尤其是丝蛋白生物材料的研究领域有很深的造诣和极高的学术地位，承担多项美国国立卫生研究院、美国自然科学基金委的多项重大科研课题。在Nature杂志发表论文4篇，在Biomaterials、AdvancedMaterials、PNAS等高水平学术期刊发表论文余篇，并同时担任ACSBiomaterialsScienceEngineering杂志主编。已获得美国及世界专利20余项，并创办了三家以上高科技企业。
苏州大学—王晓沁
博士、教授、博士生导师。长期从事可降解生物材料在组织工程和药物递送方面的基础和应用研究，承担自然基金面上项目2项，国家重点研发计划子课题2项。在国际知名刊物Biomaterials、JournalofControlledRelease、AdvancedHealthMaterials等发表相关论文二十余篇，世界专利6项。丝美特生物技术公司创始人。
苏州大学—郑兆柱
博士、副教授、研究生导师。科研方向为丝素基生物材料基础研究及其产品开发，在国际知名刊物Biomaterials、ACSNano、AdvancedHealthMaterials等发表SCI论文50余篇，引用余次；授权发明专利11项，PCT专利1项。承担省级自然基金项目2项，国家重点研发计划子课题1项。