在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和生物工程領(lǐng)域，多肽的研究正發(fā)揮著越來越重要的作用。多肽不僅在藥物遞送、組織再生和生物傳感器等方面展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用潛力，還為新型生物材料的開發(fā)提供了新的可能性。該研究探索了多肽功能化絲纖維在可攝入設(shè)備中的應(yīng)用潛力。

研究背景
可攝入材料的開發(fā)為藥物釋放和生理監(jiān)測提供了革命性解決方案。這些設(shè)備可以在體內(nèi)實(shí)現(xiàn)藥物的精準(zhǔn)投放，從而提高治療效果，減少副作用。然而，許多傳統(tǒng)材料在胃液中容易溶解，導(dǎo)致藥物釋放不穩(wěn)定，增加治療風(fēng)險(xiǎn)。因此，開發(fā)能夠在胃中保持穩(wěn)定并在小腸和大腸中逐漸釋放藥物的新型材料顯得尤為重要。

該研究團(tuán)隊(duì)聚焦于絲素蛋白，因其優(yōu)異的生物相容性和生物可降解性，成為開發(fā)新型可攝入材料的理想選擇。在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中具有廣泛的前景。研究人員通過將多肽引入脫膠絲纖維（Degummed Silk Fibres ,DSF）中，進(jìn)一步提升了其功能性。這種結(jié)合不僅增強(qiáng)了材料的生物相容性，還通過與細(xì)胞的相互作用，促進(jìn)了組織再生。

主要研究成果
多肽功能化的絲綢纖維制備
研究人員通過化學(xué)方法將具有細(xì)胞粘附能力的多肽（如RGD肽）連接到脫膠絲纖維上。RGD肽是一個(gè)已知的細(xì)胞粘附基序，能夠促進(jìn)細(xì)胞與基質(zhì)之間的相互作用。這種功能化的絲纖維在模擬胃液中表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性，并能夠在小腸和大腸中有效溶解，為藥物的精準(zhǔn)釋放提供了保障。
 

圖 1 示意圖顯示激活脫膠絲纖維（DSF）上-COOH殘基及其與MO-07肽的N端氨基反應(yīng)的合成途徑

復(fù)合明膠的創(chuàng)新開發(fā)
明膠是一種廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)的材料，研究團(tuán)隊(duì)將功能化絲纖維與明膠結(jié)合，成功制備了一種新型復(fù)合材料。該材料在37°C的模擬胃液中保持彈性和穩(wěn)定性，能夠在小腸的中性環(huán)境中逐漸溶解，確保藥物按需釋放。這一特性使得復(fù)合明膠在臨床應(yīng)用中極具潛力，特別是在智能藥物遞送系統(tǒng)中。
 

圖 2 （a） 脫膠絲纖維DSF（左）和MO-07/DSF（右）與水的接觸角測量。（b） 通過將DSF和肽功能化DSF分別溶解在甲酸中，獲得MO-07肽、RS和MO-07/RS薄膜的FTIR光譜圖

增強(qiáng)機(jī)械性能
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，功能化絲纖維顯著提高了復(fù)合明膠的機(jī)械性能，其抗壓強(qiáng)度是傳統(tǒng)明膠的四倍。這一特點(diǎn)為其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，尤其是在組織工程和藥物遞送系統(tǒng)中的使用。研究表明，功能化的絲纖維不僅提高了材料的強(qiáng)度，還改善了其延展性和彈性，為未來的應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。
 

圖 3 （a）照片顯示拉伸時(shí)MO-07/RS薄膜的延申率，（b）RS和MO-07/RS樣品的力與應(yīng)變比（λ）曲線的關(guān)系

多肽研究前景
多肽作為生物材料中的重要成分，具有獨(dú)特的生物活性和功能性。這項(xiàng)研究展示了多肽功能化絲纖維的巨大潛力，為未來開發(fā)更高效的可攝入設(shè)備和生物材料提供了新的思路。

此外，多肽在生物傳感器和智能材料中的應(yīng)用也備受關(guān)注。通過將多肽與傳感器材料結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生物標(biāo)志物的高靈敏度檢測。這為疾病早期診斷和個(gè)性化醫(yī)療提供了新的技術(shù)手段。

未來展望
隨著生物材料科學(xué)的不斷進(jìn)步，未來的研究將可能集中在如何將多肽功能化的絲纖維與其他生物材料結(jié)合，以創(chuàng)造出更為復(fù)雜的多功能系統(tǒng)，以適應(yīng)不同的環(huán)境條件。這些系統(tǒng)不僅能夠滿足藥物釋放的需求，還能促進(jìn)組織再生和修復(fù)，為患者提供更全面的治療方案。

總之，這項(xiàng)研究為多肽功能化的生物材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用開辟了新的方向，展示了其在未來醫(yī)療中的廣泛前景。

高效多肽合成
該研究中，多肽MO-07 (YRGDS)采用 PurePep® Chorus 儀器 (Gyros Protein Technologies) 電磁感應(yīng)加熱輔助的固相多肽合成（SPPS）制備，使用 Fmoc-Ser(tBu)-Wang 樹脂 (取代度：0.6 mmol/g)，采用單次偶聯(lián)方案，合成規(guī)模 0.25 mmol，粗肽產(chǎn)率為 80.5%。
 

圖 4肽MO-07 的序列、化學(xué)式和分子量

PurePep Chorus全自動(dòng)高通量多肽合成儀

• 唯一的三位一體系統(tǒng)（合成、切割、純化）

• 可配置2、4或6個(gè)反應(yīng)容器

• 選配可控感應(yīng)加熱和振蕩混勻

• 選配實(shí)時(shí)紫外線監(jiān)測

• 內(nèi)置PurePep Pathway流路系

• Single Shot^TM液體傳輸技術(shù)

• 直觀的操作軟件

• 自動(dòng)原位切肽

• 自動(dòng)多肽純化