絲素蛋白基復(fù)合水凝膠的研究進展

郭小蘭 左保齊

摘要： 絲素蛋白具有優(yōu)異的易塑形性，使其與其他材料的復(fù)合成為可能。文章詳細(xì)闡述了絲素蛋白與天然聚合物、化學(xué)合成來源聚合物形成復(fù)合水凝膠的制備方法、凝膠機制;系統(tǒng)地分析了絲素蛋白與其復(fù)合材料形成復(fù)合水凝膠后其性能和功能的變化;明確總結(jié)了復(fù)合后的優(yōu)勢和修飾性目的，并提出現(xiàn)如今存在的問題及絲素蛋白基復(fù)合水凝膠今后的研究方向，為進一步研制成型快、多功能、高性能的絲素蛋白基復(fù)合水凝膠及推動其在生物醫(yī)學(xué)材料領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞： 絲素蛋白;復(fù)合水凝膠;功能;應(yīng)用領(lǐng)域;進展

Abstract： Silk fibroin has excellent moldability， making it possible to blend with other materials. In this paper， the preparation method and gel mechanism of silk fibroin made into composite hydrogel with natural polymers and chemically synthesized polymers are described in detail. The changes in the properties and functions of silk fibroin and its composites after forming composite hydrogels are systematically analyzed. The advantages and modification purposes of composite hydrogels are clearly summarized. Finally， the paper puts forward the existing problems and future research directions of silk fibroin-based composite hydrogels. It also provides a reference for the further development of fast-forming， multifunctional and high-performance silk fibroin-based composite hydrogels and their wide application in the field of biomedical materials.

Key words： silk fibroin; composite hydrogel; function; application field; progress

凝膠是一種半固體膠質(zhì)溶液，而溶液為水的凝膠稱水凝膠。形成凝膠的原因是分子之間形成了立體網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，介質(zhì)被包圍在網(wǎng)眼中間，不能自由流動，因而形成半固體。水凝膠根據(jù)原料，分天然衍生材料水凝膠和合成聚合物水凝膠[1]，根據(jù)對外界刺激響應(yīng)情況來分，有傳統(tǒng)水凝膠和智能水凝膠，傳統(tǒng)水凝膠對環(huán)境變化不敏感，而智能水凝膠對外界環(huán)境因素具有響應(yīng)性。近年來，智能水凝膠作為一種新型三維高分子材料迅速發(fā)展，在藥物緩釋、骨缺損修復(fù)及組織工程等領(lǐng)域已取得了重大進展[2]，如用于藥物遞送的溫敏性水凝膠[3]，具有環(huán)境友好特性的光敏性水凝膠[4]，能夠更好地運輸電子和離子的導(dǎo)電水凝膠[5]，能夠快速響應(yīng)的磁性水凝膠[6]，機械性能較高的強力水凝膠[7]。

為避免單一材料制備的水凝膠應(yīng)用受限，人們研究使用兩種或兩種以上的材料制備水凝膠[8]，即復(fù)合水凝膠。復(fù)合水凝膠集諸多優(yōu)勢，已逐步成為研究的熱點。目前國內(nèi)蠶絲應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展來看，無論從歷史文化角度還是產(chǎn)業(yè)制造角度，在國際市場上已產(chǎn)生了無法替代的影響力，這對蠶絲新產(chǎn)品的研發(fā)、利用是十分有利的。迄今為止，國內(nèi)外對絲素蛋白的研究已取得豐碩的成果[9]，并廣泛用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，主要原因是絲素蛋白具有良好的生物相容性[10]。本文綜述絲素蛋白基（silk fibroin，SF）復(fù)合水凝膠研究現(xiàn)狀，并詳細(xì)闡述天然高分子聚合物的復(fù)合水凝膠和化學(xué)合成來源聚合物的復(fù)合水凝膠的特點和應(yīng)用，以及復(fù)合后性能的變化。

1 絲素蛋白與天然聚合物復(fù)合

天然聚合物材料具有優(yōu)異的生物降解性和可再生性，為改善材料結(jié)晶性差、細(xì)胞黏附性差等缺陷，研究人員將天然聚合材料如纖維素衍生物、殼聚糖、明膠和透明質(zhì)酸等與絲素蛋白復(fù)合，制成復(fù)合水凝膠（表1），以期應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域。

1.1 絲素蛋白與纖維素衍生物復(fù)合

纖維素是植物細(xì)胞壁的主要成分，是地球上最豐富的有機聚合物，也是自然界中分布最廣、含量最多的一種多糖。研究人員將纖維素與絲素蛋白材料制備成復(fù)合水凝膠，使其應(yīng)用更加廣泛。

Kim等[11]制備了絲素蛋白/纖維素水凝膠，通過體外細(xì)胞培養(yǎng)試驗發(fā)現(xiàn)，由于絲素蛋白的共混，改善了細(xì)胞的生長環(huán)境，因而與純纖維素水凝膠相比，絲素蛋白促進了該復(fù)合水凝膠的細(xì)胞黏附和生長。Park等[12]制備了絲素蛋白/甲基纖維素（SF/MC）混合水凝膠，研究表明，在MC分子的存在下，SF/MC溶液中SF分子從無規(guī)卷曲到β折疊結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變受到抑制，因此延長了凝膠時間，可用于藥物緩釋。

羥丙基甲基纖維素（HPMC）是一種纖維素醚衍生物，因其甲氧基和羥基的疏水作用，最低臨界溶解溫度（LCST）位于75～90 ℃[13]。Luo等[14]制備了絲素蛋白/羥丙基甲基纖維素（SF/HPC）復(fù)合水凝膠，研究結(jié)果表明，HPMC分子與SF分子之間的疏水相互作用引起SF分子鏈相結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，即從無規(guī)卷曲到β折疊結(jié)構(gòu)，這些轉(zhuǎn)變均勻地起到交聯(lián)位點的作用，分布在整個水凝膠中，致使凝膠結(jié)晶結(jié)構(gòu)增強，其力學(xué)性能優(yōu)于純羥丙基甲基纖維素水凝膠。此外，楊宇紅等[15]制備了絲素蛋白和羥丙基纖維素（SF-HPC）共混水凝膠，當(dāng)溫度升至37 ℃時，羥丙基分子鏈間的疏水作用增強，致使絲素蛋白發(fā)生無規(guī)則相向β折疊結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，直至形成凝膠網(wǎng)絡(luò)，這種水凝膠具有顯著的觸變性，成為一種新型可注射水凝膠。

根據(jù)纖維素表面基團的變化，SF與纖維素的復(fù)合既可以促進SF凝膠，也可以延緩SF的凝膠速度，說明，纖維素具有干擾SF凝膠速度的作用。

1.2 絲素蛋白與殼聚糖復(fù)合

甲殼素來源極為廣泛，殼聚糖（CS）是甲殼素的N-脫乙?；a(chǎn)物，具有優(yōu)異的可降解性和抑菌性，研究人員將其混入絲素蛋白水凝膠中，制得絲素蛋白/殼聚糖復(fù)合水凝膠，應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域[16]。

馬育棟等[17]采用共混法制備了絲素蛋白/殼聚糖復(fù)合水凝膠，因殼聚糖本身具有促進血液凝固、傷口愈合的作用，因此制得的絲素蛋白/殼聚糖復(fù)合凝膠可用于抑菌止血。駱井萬[18]利用β甘油磷酸鈉誘導(dǎo)制備了絲素蛋白/殼聚糖共混水凝膠，可明顯促進細(xì)胞的黏附和生長。王嘉琪[19]以β甘油磷酸鈉為基質(zhì)制備了絲素蛋白/殼聚糖共混凝膠，并用于修復(fù)角膜化學(xué)傷試驗中，結(jié)果表明，當(dāng)絲素蛋白和殼聚糖制備比為1︰1時，各項理化性質(zhì)較好，對角膜化學(xué)傷有促進修復(fù)的作用。

SF溶液與殼聚糖溶液混合而成的溶液，很難發(fā)生凝膠行為，因此要制備SF/CS復(fù)合水凝膠，需添加一定量的凝膠劑或β甘油磷酸鈉等基質(zhì)進行誘導(dǎo)。SF與CS復(fù)合而成的水凝膠一方面增加了SF水凝膠抑菌止血的功效，另一方面也提高了殼聚糖水凝膠對細(xì)胞的黏附和增長能力。

1.3 絲素蛋白與明膠復(fù)合

明膠（G）是一種高分子多肽混合物，由膠原變性而成，可通過部分水解獲得可溶性蛋白質(zhì)[20-21]。明膠凝膠是通過分子間氫鍵結(jié)合成物理網(wǎng)絡(luò)[22]，具有熱逆變性，廣泛用于食品工業(yè)、制藥、化妝品、照相行業(yè)等技術(shù)領(lǐng)域[23]。

Gil等[24]混合明膠溶液和絲素蛋白溶液，通過甲醇誘導(dǎo)促進絲素蛋白結(jié)晶形成凝膠，研究發(fā)現(xiàn)，在37 ℃時絲素蛋白/明膠（SF/G）水凝膠在水中膨脹的程度始終高于20 ℃。其原因是混合水凝膠網(wǎng)絡(luò)中的明膠在37 ℃下具有更大的水吸附能力，這種獨特的溫度特性使復(fù)合水凝膠應(yīng)用于刺激響應(yīng)性遞送載體的制備。

在生物醫(yī)用如骨和軟骨領(lǐng)域中，需要材料能夠承受高應(yīng)力，而水凝膠的高含水量使得材料機械性能差強人意?；ゴ┚酆衔锞W(wǎng)絡(luò)（IPN或IPNs）是由兩種或兩種以上聚合物通過網(wǎng)絡(luò)的互相貫穿纏結(jié)而形成的一類獨特的聚合物共混物或聚合物合金，IPN的聚合物組分之間通常不存在化學(xué)鍵，僅是組分聚合物之間存在交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的互相貫穿、纏結(jié)[25]。采用IPN技術(shù)制備的水凝膠稱為互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠。為了進一步改善機械性能，Park等[26]先用微生物轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶（mTG）處理明膠和絲素蛋白的混合溶液，使明膠中的谷氨酸和賴氨酸之間產(chǎn)生共價交聯(lián)，再浸入乙醇中誘導(dǎo)絲素蛋白β折疊，使絲素蛋白物理交聯(lián)。如圖1所示，將得到的IPN水凝膠在水中溶脹并凍干，在明膠/絲素蛋白混合溶液中溶解凍干的IPN上重復(fù)之前的交聯(lián)過程，形成IPN的第二層，制得明膠/絲素蛋白IPN水凝膠[26]。研究結(jié)果表明，由于添加的另一層IPN進一步增強了機械性能，使得該水凝膠顯示出良好的機械性能。

SF與明膠的復(fù)合利用了明膠溶脹度高的特點，既能使SF水凝膠在不同的溫度吸水能力不同，也能通過使用物理交聯(lián)方法增強SF水凝膠的力學(xué)性能，進而說明明膠分子鏈中的活性基團對SF水凝膠具有改性作用。

1.4 絲素蛋白與透明質(zhì)酸復(fù)合

透明質(zhì)酸（HA）是免疫中性多糖[27]，在人體中普遍存在，是細(xì)胞外基質(zhì)的重要組成部分，在細(xì)胞信號傳導(dǎo)、傷口修復(fù)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用[28]。絲素蛋白/透明質(zhì)酸復(fù)合水凝膠具有較小的細(xì)胞毒性，有利于細(xì)胞增殖[29]，是良好的生物醫(yī)用材料。

Hu等[30]采用超聲波方法誘導(dǎo)絲素蛋白和透明質(zhì)酸混合溶液形成凝膠，其原理是超聲條件下，絲素蛋白可形成部分β折疊結(jié)構(gòu)。而透明質(zhì)酸大分子鏈不能形成凝膠，β折疊結(jié)構(gòu)將透明質(zhì)酸和部分無規(guī)則結(jié)構(gòu)的絲素蛋白包裹，形成均勻的SF/HA復(fù)合水凝膠。該復(fù)合水凝膠因透明質(zhì)酸的加入，改善了絲素蛋白水凝膠的溶脹性能。

Raia等[31]利用辣根過氧化物酶促進絲素蛋白和透明質(zhì)酸混合液交聯(lián)形成凝膠，研究發(fā)現(xiàn)，SF/HA復(fù)合水凝膠的降解速率比純HA水凝膠的降解速率慢，是由于HA水凝膠自身存在的透明質(zhì)酸酶使其迅速降解，而絲素蛋白水凝膠的降解速率較慢，據(jù)此增加復(fù)合水凝膠中的HA濃度可提高降解速率。Yan等[32]加入交聯(lián)劑制備了絲素蛋白/透明質(zhì)酸水凝膠，縮短了凝膠時間，這有利于裝載藥物的凝膠在臨床中的使用。

SF與HA復(fù)合而成的水凝膠主要成分是多糖和蛋白質(zhì)，一方面可以較好地吸收水分，改善SF水凝膠溶脹性能;另一方面利用人體軟組織仿生學(xué)原理，可很好地模擬人體軟組織的內(nèi)環(huán)境。此外，SF/HA復(fù)合水凝膠優(yōu)異的快速降解性能也使其在軟組織修復(fù)領(lǐng)域中具有一定的潛力。

綜上所述，雖然絲素蛋白與天然聚合物復(fù)合而成的水凝膠較單純絲素蛋白水凝膠而言，抑菌止血或細(xì)胞黏附性等有較大的改善，但對于力學(xué)性能要求較高的骨科醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，仍需通過一定的物理或化學(xué)方法進行改善，才能更好地實現(xiàn)絲素蛋白材料的生物醫(yī)用價值。

2 絲素蛋白與化學(xué)合成來源聚合物復(fù)合

與天然聚合物相比較而言，化學(xué)合成聚合物種類豐富，其彈性形變和強度等力學(xué)性能更具優(yōu)勢。絲素蛋白與化學(xué)合成的高分子聚合物如聚氨酯、聚（N-異丙基丙烯酰胺）、泊洛沙姆和聚乙二醇等形成的水凝膠材料（表2），在研究領(lǐng)域中也占據(jù)著極大的比重。

2.1 絲素蛋白與聚氨酯復(fù)合

聚氨酯（PU）是一類主鏈上含有很多氨基甲酸酯基團（—NHCOO—）的高分子聚合物，通常由異氰酸酯類化合物和多元醇類化合物通過加聚反應(yīng)制備而成[33]。聚氨酯優(yōu)異的生物相容性、韌性等特點，使其成為用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的主要聚合物之一[34-35]。近年來，將絲素蛋白和聚氨酯的理化性能結(jié)合起來的研究越來越多。

張寶萍等[36]制備了絲素蛋白/聚氨酯復(fù)合水凝膠，因聚氨酯高分子鏈段帶有親水性基團，使得復(fù)合水凝膠溶脹吸水能力增強，表現(xiàn)出優(yōu)異的滲透、溶脹、保水性能。Hu等[37]用化學(xué)交聯(lián)法制備了聚氨酯/絲素蛋白復(fù)合水凝膠，研究表明，該復(fù)合水凝膠的物理和機械性能可以模擬人體髓核的生理行為，可用作人工髓核的材料。在此試驗基礎(chǔ)上，Huang等[38]進一步優(yōu)化了試驗，制備了不同交聯(lián)密度的SF/PU復(fù)合水凝膠，研究表明，SF/PU復(fù)合水凝膠有望成為可注射人工椎間盤髓核或控制藥物釋放的材料。

SF/PU復(fù)合水凝膠，實質(zhì)是SF中的氨基（—NH2）與PU中的異氰酸酯基（—NCO）交聯(lián)而成。聚氨酯中的親水基團，可改變SF水凝膠的溶脹率。因此，可通過調(diào)節(jié)親水基團的組分含量控制SF水凝膠的溶脹率。

2.2 絲素蛋白與聚（N-異丙基丙烯酰胺）復(fù)合

聚（N-異丙基丙烯酰胺）（PNIPAAm）是由N-異丙基丙烯酰胺單體聚合而成。該單體結(jié)構(gòu)中含親水性酰胺基團和疏水性異丙基基團，形成的聚合物鏈由于親水-疏水性平衡，致使PNIPAAm水凝膠在水介質(zhì)中表現(xiàn)出約32 ℃的體積相變溫度，這種特殊的結(jié)構(gòu)使PNIPAAm水凝膠成為溫度敏感型智能水凝膠材料之一[39-40]。但PNIPAAm水凝膠韌性差、易碎并且響應(yīng)速率變慢，為克服這些弊端，研究人員將絲素蛋白引入，制得SF/PNIPAAm復(fù)合水凝膠。

Gil等[41]將絲素蛋白溶液和NIPAAm單體溶液混合后，再加引發(fā)劑、交聯(lián)劑、催化劑充分?jǐn)嚢韬缶酆铣蓮?fù)合凝膠，研究證明，絲素蛋白水凝膠中的β折疊結(jié)構(gòu)，增強了PNIPAAm凝膠網(wǎng)絡(luò)的機械性能。劉羿君等[42]將約2 mm的絲素蛋白纖維加入NIPAAm單體溶液中，在引發(fā)劑和交聯(lián)劑的作用下，制備了SF/PNIPAAm復(fù)合水凝膠，該復(fù)合水凝膠的力學(xué)性能較PNIPAAm水凝膠有所增強，同時也提高了對溫度的響應(yīng)速率。Wang等[43]制備了SF/PNIPAAm復(fù)合水凝膠，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，純SF呈不規(guī)則層狀和多孔海綿狀結(jié)構(gòu)，PNIPAAm的加入使得復(fù)合水凝膠呈網(wǎng)狀多孔海綿結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)為體外細(xì)胞浸潤和生長提供了適當(dāng)?shù)目臻g。

SF/PNIPAAm水凝膠形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，一方面增強了PNIPAAm凝膠的機械性能，另一方面也提升了溫度的響應(yīng)速率，說明SF的引入有助于改善PNIPAAm水凝膠的性能。

2.3 絲素蛋白與泊洛沙姆復(fù)合

泊洛沙姆是一種聚氧乙烯/聚氧丙烯（PEO-PPO-PEO）的三嵌段共聚物，具有生物相容性，可控釋藥物，制備簡單，成本低等優(yōu)良性能[44]，廣泛用于燒傷創(chuàng)面敷料、眼部藥物、藥物釋放等醫(yī)用領(lǐng)域[45-46]。因絲素蛋白水凝膠的凝膠時間較長，為縮短凝膠時間，研究人員將絲素蛋白與泊洛沙姆混合，制備出絲素蛋白/泊洛沙姆復(fù)合水凝膠。

Kang等[47]制備了絲素蛋白/泊洛沙姆復(fù)合水凝膠，研究發(fā)現(xiàn)，泊洛沙姆的引入可加速SF從無規(guī)卷曲到β結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，其主要原因是泊洛沙姆的親水基團吸收水分子，使SF的構(gòu)象發(fā)生變化，進而改變了絲素蛋白的膠凝時間。此外，因泊洛沙姆與SF之間的疏水相互作用及SF分子之間的氫鍵作用，使SF的凝膠化行為呈可逆現(xiàn)象。這個特征使該水凝膠在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用更加廣泛。

為探討泊洛沙姆對絲素蛋白凝膠速度的影響因素，鄧春閩等[48]通過改變泊洛沙姆的相對分子質(zhì)量和混入比制備不同的絲素蛋白/泊洛沙姆復(fù)合水凝膠，結(jié)果表明，調(diào)節(jié)泊洛沙姆的相對分子質(zhì)量和混合比這兩個因素可實現(xiàn)控制水凝膠的凝膠速度。在此基礎(chǔ)上，為探討絲素蛋白/泊洛沙姆復(fù)合水凝膠對藥物釋放速率的影響，鄧春閩等[49]研究了該水凝膠對阿司匹林與吲哚美辛兩種藥物的體外釋放性能，結(jié)果表明，泊洛沙姆的相對分子質(zhì)量和泊洛沙姆/絲素蛋白的混合比兩種因素對兩種藥物的釋放速率有影響，這為泊洛沙姆/絲素蛋白復(fù)合水凝膠在藥物釋放領(lǐng)域的應(yīng)用提供了試驗依據(jù)。

如果構(gòu)成IPN的兩種聚合物中，其中的一種為線性或者直鏈分子形式存在，而另一種被交聯(lián)，由這種方式形成的IPN稱半互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)（SIPN）[50-51]。采用SIPN技術(shù)制備的水凝膠稱為半互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠，也能增加材料的機械性能。Yoo等[52]制備了絲素蛋白/泊洛沙姆半互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠，研究表明，該復(fù)合水凝膠與純SF水凝膠相比較，具有更高的機械強度。

絲素蛋白/泊洛沙姆復(fù)合水凝膠，通過改變泊洛沙姆的相對分子質(zhì)量和絲素蛋白/泊洛沙姆的混合比，既能調(diào)節(jié)SF的凝膠速率，也能調(diào)節(jié)藥物釋放速率。說明在一定條件下，泊洛沙姆的分子基團可使SF的凝膠結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。

2.4 絲素蛋白與聚乙二醇復(fù)合

聚乙二醇（PEG）是指環(huán)氧乙烷的寡聚物或聚合物，具有良好的生物降解性和生物相容性，因其親水、無毒且不具有抗原性和免疫原性，被廣泛用于生物醫(yī)用領(lǐng)域，如用于藥物控釋的微粒和凝膠材料等[53-55]。研究人員發(fā)現(xiàn)，聚乙二醇加入絲素蛋白水溶液中，可影響凝膠時間。

Wang等[56]制備了絲素蛋白/聚乙二醇（SF/PEG）復(fù)合水凝膠。研究結(jié)果表明，PEG相對分子質(zhì)量和濃度是影響凝膠時間的主要因素，該復(fù)合水凝膠雖降解時間長，但有利于細(xì)胞生長和分化。為研究SF/PEG復(fù)合水凝膠的藥物釋放性能，Yu等[57]將PEG和含有藥物的絲素蛋白溶液混合，把該溶液注射到小鼠內(nèi)耳，30 min后形成凝膠。試驗結(jié)果表明，該原位形成的復(fù)合水凝膠將藥物持續(xù)控制釋放至內(nèi)耳，并對中耳和內(nèi)耳無不良影響，因此，證明SF/PEG復(fù)合水凝膠可成為藥物釋放有效且安全的載體。

SF/PEG的復(fù)合，能通過改變PEG相對分子質(zhì)量和濃度控制SF的凝膠化時間，這一特點可用于藥物緩釋。

綜上所述，化學(xué)合成來源聚合物的大分子基團會影響SF水凝膠的結(jié)構(gòu)構(gòu)象，致使SF水凝膠的韌性、環(huán)境響應(yīng)性或保水性有極大的改善，并且通過一定的物理或化學(xué)交聯(lián)形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可增強水凝膠的機械性能。這些特征使SF水凝膠在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。但化學(xué)合成來源聚合物的制備過程，對環(huán)境也會造成不可忽略的惡劣影響，因此筆者認(rèn)為，既能環(huán)境友好又有優(yōu)良性能的絲素蛋白基復(fù)合水凝膠是未來研究的方向之一。

3 結(jié) 論

絲素蛋白基復(fù)合水凝膠在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用極大地促進了其在生物材料領(lǐng)域的研究和發(fā)展，無論與天然聚合物還是與化學(xué)合成來源聚合物復(fù)合，都已取得了諸多的研究成果，如可實現(xiàn)凝膠化時間控制的絲素蛋白/纖維素復(fù)合水凝膠，絲素蛋白/泊洛沙姆復(fù)合水凝膠和絲素蛋白/聚乙二醇復(fù)合水凝膠等;具有抑菌止血功效的絲素蛋白/殼聚糖復(fù)合水凝膠;保水性優(yōu)良的聚氨酯/絲素蛋白復(fù)合水凝膠等。但是，仍有一些問題需要解決。例如，如何設(shè)計出同時滿足高機械性能和抑菌止血功效的絲素蛋白和天然聚合物復(fù)合水凝膠，仍需開展大量的研究工作。此外，絲素蛋白基復(fù)合水凝膠在傷口愈合、修復(fù)、藥物緩釋載體和環(huán)境響應(yīng)等領(lǐng)域的應(yīng)用研究，僅停留在細(xì)胞培養(yǎng)或小動物模型層面，如何過渡到臨床應(yīng)用，甚至商業(yè)化生產(chǎn)，仍需更多的研究探索。

筆者認(rèn)為絲素蛋白基水凝膠的發(fā)展，一方面應(yīng)該結(jié)合多種性能優(yōu)良的材料取長補短，制備多功能材料，以適應(yīng)市場需求，如根據(jù)不同類別的刺激響應(yīng)發(fā)射不同的生物信號;另一方面，充分研究材料結(jié)構(gòu)和生物學(xué)性能之間的關(guān)系，以期為實現(xiàn)臨床應(yīng)用的目標(biāo)夯實基礎(chǔ)。

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