蛋白質(zhì)基生物材料的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用進(jìn)展

史乾坤，王玉鵬，張 浩，周東方

（1.南方醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院，廣州 510515；2.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院, 小麥和玉米深加工國家工程實(shí)驗(yàn)室，長春 130118）

推進(jìn)生物醫(yī)用材料這一學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵是開發(fā)可以與生物系統(tǒng)相互作用的生物材料以適用于各種醫(yī)療健康需求。這些生物材料可以直接來自自然界，也可以人工合成（如通過化學(xué)反應(yīng)制備的聚（乳酸-羥基乙酸）共聚物（PLGA）[1]、聚乳酸（PLA）和聚己內(nèi)酯（PCL）[2]等）。盡管合成生物材料具有巨大的潛力和多樣性，但其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用仍然受到生物相容性、生物降解性及生物再吸收性等問題的限制[3]。由于天然材料在生物相容性、降解性和吸收性方面固有的優(yōu)勢，目前已經(jīng)成為生物醫(yī)學(xué)工程中應(yīng)用的可行替代品[4,5]。在眾多的天然、可再生和可生物降解材料中，蛋白質(zhì)基生物材料正引起人們的極大興趣。蛋白質(zhì)是所有生物領(lǐng)域中普遍存在的重要生物分子，廣泛分布于體內(nèi)并參與幾乎所有的生命活動，從單細(xì)胞原核生物到單細(xì)胞和多細(xì)胞真核生物（表1），每一種蛋白質(zhì)都發(fā)揮著自己的作用，共同維持正常的生命活動[6]。例如，白蛋白有助于維持血液的滲透壓，并負(fù)責(zé)輸送親脂物質(zhì)，如維生素和激素等[7]；血紅蛋白（Hb）負(fù)責(zé)體內(nèi)的氣體（氧氣、二氧化碳、一氧化碳等）輸送；轉(zhuǎn)鐵蛋白（Tf）負(fù)責(zé)運(yùn)輸體內(nèi)的鐵離子。同時，蛋白質(zhì)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）良好的生物相容性；（2）豐富的官能團(tuán)，如―NH2、―COOH、―SH等，使蛋白質(zhì)具有較好的功能擴(kuò)展性能；（3）固有的生物活性，不需要過多的功能化修飾，簡化了合成步驟。雖然蛋白質(zhì)基生物材料具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但是也會引起一定的炎癥反應(yīng)。針對存在的免疫原性問題，可以通過特定的加工方法除去引起免疫原性的成分，如通過提純的方法制備脫膠絲素蛋白[8]，通過酶解法切除膠原蛋白[9]特定的片段，從而使材料表現(xiàn)出最小的炎癥反應(yīng)。因此，蛋白質(zhì)基生物材料憑借其多種優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于組織再生的支架、藥物遞送系統(tǒng)和生物傳感器等生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域[10]。最近已有不少基于蛋白質(zhì)生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的綜述文獻(xiàn)，例如Abbas等[11]綜述了自組裝肽和蛋白質(zhì)基納米材料用于抗腫瘤光動力和光熱治療；Defrates等[12]綜述了植物蛋白作為組織工程的支架研究；Misawa等[13]綜述了基于蛋白質(zhì)的生物傳感器的最新進(jìn)展。區(qū)別于上述綜述，本綜述將重點(diǎn)總結(jié)常用動物和植物來源的蛋白質(zhì)基生物材料在組織工程、生物電子工程、藥物遞送、傷口修復(fù)和制藥等領(lǐng)域已有的臨床應(yīng)用情況和潛在的應(yīng)用前景（圖1）。

表1 來自動物，植物和微生物的蛋白質(zhì)Table 1 Proteins from animal, plant and microorganism

圖1 蛋白質(zhì)基材料在生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用Fig.1 Protein-based materials for biomedical applications

1 蛋白質(zhì)基生物材料及其應(yīng)用

用于醫(yī)療方向的天然材料有著悠久而豐富的歷史，例如瑪雅人使用珍珠層作為牙種植體，使用腸線作為縫合線。近年來，隨著藥物遞送和組織工程研究的快速發(fā)展，在生物相容性和生物可降解性方面具有獨(dú)特優(yōu)勢的蛋白質(zhì)基生物材料有著不可或缺的地位。

1.1 動物蛋白

1.1.1 絲素蛋白 絲素蛋白作為蠶絲的重要組成部分[14]，是一種低密度的結(jié)構(gòu)蛋白，β-折疊和α-螺旋含量高，核心結(jié)構(gòu)域無規(guī)則卷曲，使得其強(qiáng)度堅(jiān)韌[15]。另外，絲素蛋白的氨基酸序列因合成蠶絲的物種而異，賦予其獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)。絲素蛋白較好的生物相容性和低免疫原性、易加工性、熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度使得其在組織工程、藥物輸送和生物光學(xué)器件等應(yīng)用中發(fā)揮了重要作用。

臨床上使用的基于天然絲素蛋白的產(chǎn)品包括手術(shù)縫合線，韓國世麗（SERI）外科手術(shù)支架[16]，用于治療腹壁重建、乳房重建[17,18]和傷口及皮膚病學(xué)狀況的絲素蛋白基敷料等。在臨床傷口治療上，與傳統(tǒng)的敷料（藥用石蠟紗布敷料；Bactigras?）相比，絲素蛋白基敷料不會使傷口黏連且可以很好地吸收滲出液[16,19]。還有由Sofregen公司開發(fā)上市的基于絲素蛋白的3D可注射支架聲帶，可以提高音量并且能夠在體內(nèi)持續(xù)存在12個月以上，并隨著時間的推移被新生組織替代。另外，以絲素蛋白為基質(zhì)的許多產(chǎn)品還處于臨床試驗(yàn)階段。表2列舉了部分FDA記錄的臨床試驗(yàn)產(chǎn)品，主要應(yīng)用于組織修復(fù)、傷口治療以及醫(yī)美整形領(lǐng)域，包括軟組織修復(fù)、乳房重建和唇部修整等。絲素蛋白在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域還有多種其他的潛在應(yīng)用，例如，絲素蛋白作為細(xì)胞黏附和增殖的載體和支持基質(zhì)，有助于組織再生[20-24]；絲素蛋白基質(zhì)的生物材料在傷口愈合方面的性能已有許多研究，如納米纖維墊[25,26]、涂層[27-29]、水凝膠[30]和多孔支架[31]等，與商業(yè)上可用的產(chǎn)品相比，顯示出更好的愈合性能[32,33]，以及作為皮膚替代物的潛力。

表2 完成人體臨床試驗(yàn)的絲素蛋白基產(chǎn)品Table 2 Silk-based products completed for human clinical trials

1.1.2 角蛋白 角蛋白是富含半胱氨酸（4%～17%，質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的纖維蛋白，與中間細(xì)絲結(jié)合形成大量的細(xì)胞骨架和表皮附肢結(jié)構(gòu)，如頭發(fā)、角、羽毛、羊毛、指甲等[34]。角蛋白由不同氨基酸的多肽鏈構(gòu)成，這些多肽鏈可作為分子間或分子內(nèi)鍵合的骨架。角蛋白分子內(nèi)的二硫鍵、氫鍵和離子鍵增加了其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度[35]。根據(jù)硫含量的不同，角蛋白可分為硬角蛋白和軟角蛋白。具有較高硫含量（5%，質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的硬角蛋白，由短晶纖維嵌入高交聯(lián)的彈性體基質(zhì)組成[36]。軟角蛋白，具有低硫含量（1%，質(zhì)量分?jǐn)?shù)），由松散的細(xì)胞質(zhì)絲束組成，是上皮組織中的細(xì)胞骨架元素。

角蛋白基生物材料在生物醫(yī)用領(lǐng)域得到廣泛的研究和應(yīng)用。例如，在傷口修復(fù)領(lǐng)域，角蛋白敷料在慢性傷口如糖尿病傷口中進(jìn)行了治療測試，取得了良好的治療效果[37]；利用角蛋白水凝膠和紗布繃帶包裹的混合物成功治療了隱性營養(yǎng)不良性大皰性表皮松解癥患者[38]。在腫瘤治療中，放療會對皮膚產(chǎn)生一定的影響，例如微弱或暗沉的紅斑、干性脫屑或急性放射性皮炎。在一項(xiàng)臨床研究中使用角蛋白基敷料減弱放療對乳腺癌患者皮膚的副作用（表3）。雖然目前角蛋白基材料應(yīng)用于臨床的產(chǎn)品較少，但是已經(jīng)開展了廣泛的臨床前研究。例如，角蛋白基生物材料可以顯著提高骨間充質(zhì)干細(xì)胞的附著和增殖，使骨密度增加，可達(dá)到天然骨的水平，同時減少異位骨的生長[39-41]。角蛋白基敷料具有傷口敷料所需的許多關(guān)鍵特性，包括吸收傷口滲出物的成膠能力、良好的吸水率、最佳的水蒸氣透過率、低毒性和生物可降解性等。角蛋白衍生物還可以與蛋白水解傷口環(huán)境相互作用，以促進(jìn)傷口愈合[42-44]。此外，角蛋白具有豐富的二硫鍵，在藥物遞送中可顯著改善其黏膜黏附性，保護(hù)敏感的藥物并增加生物利用度[45]。此外，在炎癥和癌組織中過表達(dá)的胰蛋白酶可以將角蛋白分解為無毒的多肽或者氨基酸。因此，角蛋白可以作為藥物載體實(shí)現(xiàn)藥物可控釋放用于腫瘤治療[46,47]。

表3 已經(jīng)完成人體臨床試驗(yàn)的角蛋白基產(chǎn)品Table 3 Keratin-based products completed for human clinical trials

1.1.3 白蛋白 白蛋白是一種心形蛋白質(zhì)，包含3個同源域，每個域還包括2個單獨(dú)的子域。根據(jù)來源的不同，可以分為人血清白蛋白（HSA）、牛血清白蛋白（BSA）等。BSA和HSA是具有76%序列同源性的同源蛋白，主要成分的區(qū)別在于BSA分子中有一個色氨酸殘基。人體中，白蛋白約占血清總蛋白的60%，在生理上具有兩個重要作用[48]：（1）調(diào)節(jié)血漿的滲透壓；（2）結(jié)合和運(yùn)輸金屬離子、小分子、疏水物質(zhì)（如脂肪酸等），維持物質(zhì)的正常轉(zhuǎn)運(yùn)。

白蛋白可以作為一種優(yōu)良載體來裝載藥物、金屬離子或其他有機(jī)或無機(jī)物質(zhì)等[49]。由于具有較好的生物相容性和免疫原性，因此可作為載體用于癌癥成像和治療。目前，HSA基載體已在臨床上應(yīng)用于癌癥、艾滋病以及慢性病的治療（表4）。2005年，F(xiàn)DA批準(zhǔn)了白蛋白結(jié)合型紫杉醇藥物Abraxane用于臨床治療多種癌癥。除此之外，還開發(fā)了白蛋白結(jié)合雷帕霉素和哌替啶來治療骨髓瘤[50]。INNO-206是多柔比星 （DNA 拓?fù)洚悩?gòu)酶 II 抑制劑） 的白蛋白結(jié)合前藥，在2017年通過了3期臨床試驗(yàn)[51]。同時，基于白蛋白納米藥物可以通過光熱療法（PTT）[52,53]、光動力療法（PDT）[54]和聲動力療法（SDT）[55]等不同方式來治療腫瘤。此外，還可以設(shè)計(jì)具有“all-in-one”特點(diǎn)的納米材料，借助成像功能介導(dǎo)腫瘤治療[56,57]，實(shí)現(xiàn)三模態(tài)成像熒光成像（FL）、光 聲成像（PA）、核磁共振成像（MRI）和PDT功能。

表4 已經(jīng)完成人體臨床試驗(yàn)的人血清白蛋白基產(chǎn)品Table 4 HSA-based products completed for human clinical trials

1.1.4 轉(zhuǎn)鐵蛋白 轉(zhuǎn)鐵蛋白（Tf）是一種碳水化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為6%的糖蛋白。一個Tf分子由兩個相似的結(jié)構(gòu)域組成，每個結(jié)構(gòu)域都含有一個鐵結(jié)合位點(diǎn)，這與它在體內(nèi)的重要功能相對應(yīng)，即將鐵離子轉(zhuǎn)運(yùn)到器官和組織以維持正常的鐵代謝[58]。

基于Tf基材料，目前已經(jīng)完成了先天性無轉(zhuǎn)鐵蛋白血癥、缺鐵性貧血等疾病，以及酒精濫用檢測等的臨床研究。例如，在臨床上治療缺鐵性貧血，對比其他不同類型的鐵離子，Tf具有較好的療效。此外，Tf也應(yīng)用于慢性腎病、慢性骨髓增生等疾病的治療（表5）。隨著腫瘤在體內(nèi)的快速生長，導(dǎo)致其對鐵有更高的需求，因此轉(zhuǎn)鐵蛋白受體（TFRs）在許多腫瘤中過度表達(dá)，甚至是正常細(xì)胞中的100倍以上[59]。這使得Tf基載體具有腫瘤靶向能力，有利于開發(fā)其在腫瘤藥物靶向遞送中的應(yīng)用。雖然Tf有諸多優(yōu)點(diǎn)，但是目前還沒有基于Tf的納米藥物處于臨床試驗(yàn)階段或獲得FDA批準(zhǔn)?；赥f的納米藥物TransMID （Tf通過賴氨酸交聯(lián)劑和硫酯與高效白喉毒素CRM-107結(jié)合制備而成）曾進(jìn)行了治療多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的臨床研究，該納米藥物成功通過了I和II期臨床試驗(yàn)。但是，由于預(yù)計(jì)會產(chǎn)生陰性結(jié)果，最終撤回了III期臨床試驗(yàn)。到目前為止，大多數(shù)與Tf相關(guān)的研究都利用Tf作為靶向基團(tuán)[60,61]，修飾到其他類型的納米載體表面，如脂質(zhì)體[62]、碳點(diǎn)[63]、SiO2[64]、PLGA[65]、聚L-賴氨酸[66]、Au納米粒子[67]等?；赥f的腫瘤治療納米藥物研究相對較少，這大概是因?yàn)榕cHSA和BSA相比，Tf要昂貴得多，沒有核殼結(jié)構(gòu)，不利于物質(zhì)負(fù)載。然而，由于其固有的靶向能力和協(xié)調(diào)金屬離子或藥物的潛力，尋找新的基于Tf的納米平臺用于有效的腫瘤治療仍然具有重要意義。

表5 已經(jīng)完成人體臨床試驗(yàn)的轉(zhuǎn)鐵蛋白基產(chǎn)品Table 5 Transferrin-based products completed for human clinical trials

1.1.5 血紅蛋白 血紅蛋白是被研究最多的一類呼吸蛋白，它是高等生物體內(nèi)負(fù)責(zé)運(yùn)載氧氣（O2）的一種蛋白質(zhì)，分別含有2條α肽鏈、β肽鏈，以及一個環(huán)狀血紅素。每一個血紅素，能結(jié)合一個分子O2（1 g血紅蛋白能結(jié)合1.39 mL O2）并被血液運(yùn)輸[68]。為解決傳統(tǒng)輸血的問題，如交叉配血、嚴(yán)重的血液短缺和病毒交叉感染，被稱為血液替代品的人工氧氣載體已經(jīng)進(jìn)行了廣泛的研究。到目前為止，主要有兩種類型的氧氣載體：完全合成氧載體（包括全氟化物和血紅素雜化物）和基于血紅蛋白的氧載體（HBOCs）。在這些氧載體中，HBOCs由于其獨(dú)特的輸氧能力受到極大關(guān)注[69]，而目前Hb主要臨床研究和主要應(yīng)用也集中在氧氣載體方面（表6）。

表6 已經(jīng)完成人體臨床試驗(yàn)的血紅蛋白基產(chǎn)品Table 6 Hemoglobin-based products completed for human clinical trials

近年來研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)微生物侵入人體時，紅細(xì)胞內(nèi)的Hb會釋放出活性氧，活性氧能迅速殺死入侵的致病微生物。并且，病原體越強(qiáng)，Hb產(chǎn)生的活性氧就越多[70,71]。此外，Hb在與細(xì)菌共培養(yǎng)時能夠被微生物蛋白酶直接激活產(chǎn)生更多的活性氧，從而能有效抑制金黃色葡萄球菌和銅綠假單胞菌等細(xì)菌，具有殺滅致病細(xì)菌的作用[72]。另外，以Hb為基礎(chǔ)的供氧治療越來越多地與放療、化療、光動力治療和免疫治療等治療手段相結(jié)合，并取得了良好療效，為腫瘤治療提供了新的治療手段。例如，通過將Hb與光敏劑結(jié)合用于腫瘤的光動力療法，Hb可通過供氧增強(qiáng)光動力治療效果[73-76]?？傊?，隨著Hb的抗菌免疫能力、類過氧化物酶活性以及靶向能力等多種功能的不斷發(fā)現(xiàn)，Hb不再單純作為載氧蛋白，其多重生物學(xué)功能越來越引起研究者的興趣。對Hb的深入研究，將有助于拓展對Hb更多功能性的開發(fā)與應(yīng)用，也可為開發(fā)新抗菌和藥物載體提供新思路。

1.2 植物蛋白

1.2.1 玉米醇溶蛋白 玉米中的主要貯藏蛋白玉米醇溶蛋白（Zein）是一種富含多巴胺的蛋白質(zhì)，含有疏水氨基酸、脯氨酸和谷氨酰胺，除易于電紡?fù)?，還具有良好的生物相容性和生物可降解性等特點(diǎn)。它由非極性疏水、極性中性氨基酸殘基組成，其兩親性使其能夠自組裝形成微觀結(jié)構(gòu)，并通過范德華力相互作用和分子內(nèi)氫鍵來獲得化學(xué)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，可以應(yīng)用在食品和藥品中。在臨床研究中，主要考察玉米醇溶蛋白作為食品在回腸中的消化率以及生物利用度 （表7）。玉米醇溶蛋白憑借較好的生物相容性、生物可降解性，已被廣泛應(yīng)用于其他生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，例如組織工程、納米藥物遞送體系等[77]。通過靜電紡絲將玉米醇溶蛋白與檸檬酸、阿拉伯膠等物質(zhì)制備成紡絲纖維膜，體外試驗(yàn)表明，靜電紡絲纖維膜具有改善細(xì)胞附著，促進(jìn)細(xì)胞增殖的作用，可作為傷口敷料[78,79]。此外，玉米醇溶蛋白纖維支架還具備優(yōu)異的促進(jìn)骨修復(fù)的能力[80,81]。玉米醇溶蛋白是優(yōu)良的載體材料，可負(fù)載抗腫瘤藥物用于腫瘤治療。例如，在Zein表面修飾靶向分子用于腫瘤的靶向治療，提高療效[82,83]；Kaushik等[84]制備了玉米醇溶蛋白果膠交聯(lián)負(fù)載阿霉素且具有pH響應(yīng)性的水凝膠，該水凝膠對宮頸癌細(xì)胞系表現(xiàn)出優(yōu)異的細(xì)胞毒性。

表7 已經(jīng)完成人體臨床試驗(yàn)的植物蛋白基產(chǎn)品Table 7 Plant protein-based products completed for human clinical trials

1.2.2 大豆蛋白 大豆蛋白是從大豆中分離出來的球形蛋白，具有長期儲存穩(wěn)定性。大豆蛋白中包含極性、非極性和帶電荷的氨基酸殘基，包括賴氨酸、酪氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸，可以與各種生物活性分子和藥物相互作用，最常見的相互作用是疏水相互作用、氫鍵和范德華力作用。大豆蛋白已被廣泛用于黏合劑、涂料、水凝膠和乳化劑的制備。由于它的生物相容性和與細(xì)胞外基質(zhì)天然成分的生物化學(xué)相似性，因此在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。大豆蛋白含有幾種與健康相關(guān)的營養(yǎng)因子，如生物活性肽、大豆異黃酮等；此外，大豆蛋白質(zhì)中各種必需氨基酸的構(gòu)成比例適宜，因此具有較高的生物學(xué)價值。目前臨床上在治療肥胖和血脂等方面，大豆蛋白被證明可以改善血脂循環(huán)并減輕體重 （表7）。同時，在相關(guān)研究中，大豆蛋白基生物材料能夠誘導(dǎo)新組織形成，減少宿主組織的炎癥反應(yīng)，促進(jìn)傷口愈合[85,86]。基于大豆蛋白的纖維氈表現(xiàn)出良好的抗菌活性，并且具有良好的生物相容性，可以作為敷料應(yīng)用于傷口修復(fù)[87,88]。在藥物遞送領(lǐng)域中，大豆蛋白基載體可以接枝靶向分子使其具有靶向功能，提高細(xì)胞內(nèi)吞量[89]。此外，大豆蛋白可以制備成熱敏性水凝膠用于控制藥物釋放系統(tǒng)[90]，還能促進(jìn)新骨形成，可以應(yīng)用到骨組織工程中[91,92]。

1.2.3 小麥谷蛋白 小麥?zhǔn)鞘澜缟现匾淖魑镏唬堑鞍踪|(zhì)、硫胺素、核黃素和鉀的寶貴來源，此外也能提供膳食纖維、煙酸、鐵、鋅、維生素B6、鎂、磷、銅、硒和錳成分等。小麥谷蛋白（WG）由于二硫交聯(lián)分子中存在2%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）半胱氨酸，具有良好的水穩(wěn)定性，因此小麥谷蛋白通過不同的形式，如薄膜、纖維和水凝膠，被用于控釋應(yīng)用和組織工程。目前，小麥谷蛋白納米粒已被用作維生素E、乙酸芳樟酯和氯化芐的轉(zhuǎn)運(yùn)體，并且已經(jīng)完成了考察小麥谷蛋白對患有腸易激綜合征人群影響的臨床試驗(yàn) （表7）。此外，小麥醇溶蛋白薄膜也應(yīng)用于藥物釋放，例如制作軟膠囊；另一方面，小麥醇溶蛋白更多地被用于組織工程應(yīng)用。與PLA膜相比，小麥谷蛋白薄膜具有良好的水穩(wěn)定性，能夠更好地支持成骨細(xì)胞的附著和增殖[11]。Xu等[93]用小麥谷蛋白電紡成3D纖維支架，模擬軟組織的天然細(xì)胞外基質(zhì)，與市售3D非纖維支架相比，小麥谷蛋白基3D纖維支架表現(xiàn)出更好的支持間充質(zhì)干細(xì)胞的增殖和成脂分化。

2 結(jié)論與展望

蛋白質(zhì)是生命活動的特定執(zhí)行者，由于其結(jié)構(gòu)的不同，決定了它們在生命活動中所扮演的角色不同，如血紅蛋白在體內(nèi)運(yùn)輸氧氣，起著氧載體的作用；人轉(zhuǎn)鐵蛋白維持正常的鐵代謝并且具有特異性靶向轉(zhuǎn)鐵蛋白受體等作用。目前合成的生物聚合物在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著巨大作用，但是也面臨著諸多問題，如生物相容性、不可降解或者降解產(chǎn)物對機(jī)體有害以及潛在的免疫原性等問題。天然來源的聚合物蛋白質(zhì)具有良好的生物相容性、生物可降解性以及獨(dú)特的物理化學(xué)特性，相比合成的聚合物具有較大的優(yōu)勢，因此在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域如藥物遞送、組織工程、傷口修復(fù)以及生物電子學(xué)等方面得到了廣泛研究與利用。本文總結(jié)了常見動物來源的蛋白絲素蛋白、角蛋白、白蛋白、人轉(zhuǎn)鐵蛋白、血紅蛋白，以及植物來源的玉米醇溶蛋白、大豆蛋白、小麥谷蛋白在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的臨床應(yīng)用以及潛在臨床應(yīng)用。

近幾十年來蛋白質(zhì)基材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)展迅速，經(jīng)過較長時間的研究，盡管已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，但是還存在如下亟待解決的問題：（1）蛋白質(zhì)材料易受到環(huán)境影響而喪失生物學(xué)活性，如果需要利用蛋白質(zhì)特有的生物學(xué)功能，這一方面問題必須解決，但如果蛋白質(zhì)僅作為載體就不用過多考慮；（2）蛋白質(zhì)基納米材料需要精確控制尺寸和形貌，目前需要迫切解決的是無定形結(jié)構(gòu)和尺寸分布廣的問題；（3）目前蛋白質(zhì)基生物材料研究廣泛，但應(yīng)用到臨床以及后續(xù)臨床轉(zhuǎn)化上市的產(chǎn)品卻很少，即使已經(jīng)上市的蛋白質(zhì)基藥物如白蛋白結(jié)合型紫杉醇Abraxane，在使用時仍然存在著白細(xì)胞下降、骨髓抑制等副作用，因此還需不斷改進(jìn)藥物，將毒副作用降低到最小。蛋白質(zhì)基生物材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展需要多學(xué)科合作，充分發(fā)揮優(yōu)勢，為人類的健康發(fā)展提供幫助。