絲素蛋白在生物醫(yī)藥工程中的應(yīng)用研究

王曉平

1 絲素蛋白的主要構(gòu)成和作用概述

絲素蛋白和絲膠蛋白是蠶絲蛋白的主要構(gòu)成成分。絲素蛋白占有的比例最高，絲素蛋白的占比量越在百分之七十上下。絲素蛋白的主要構(gòu)成成分可以分成以下幾種:甘氨酸、 丙氨酸和絲氨酸等18種氨基酸，這18種氨基酸通過多縮氨鍵的方式連接而成。長久以來蠶絲的主要應(yīng)用于紡織行業(yè)，因為絲素蛋白具有著優(yōu)秀的生物相容性和降解性，并且絲素蛋白無毒、無害、無污染的特性，可以制作出不同形態(tài)結(jié)構(gòu)的絲素蛋白來控制講解速度，隨著時間的推移絲素蛋白在生物醫(yī)藥工程中的應(yīng)用越來越廣泛。

2 絲素蛋白在生物醫(yī)藥工程中的應(yīng)用

2.1 降血糖過程中絲素蛋白的應(yīng)用

我國中醫(yī)具有十分悠久的歷史，我國古代醫(yī)術(shù)文獻(xiàn)中曾經(jīng)記載過將蠶繭煮食來治療糖尿病的醫(yī)學(xué)記錄。我國相關(guān)科研人員曾將含有絲素蛋白的水喂食給動物或細(xì)胞中，并且得出絲素蛋白在治療糖尿病上具有一定的作用的結(jié)論。相關(guān)科學(xué)研究人員通過將不同制劑的絲素蛋白水解產(chǎn)物應(yīng)用于3T3-L1細(xì)胞中，得出了絲素蛋白能夠促進(jìn)糖類代謝并且不再以利于胰島素的糖原更替，并且絲素蛋白開能夠調(diào)節(jié)葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白，增加轉(zhuǎn)運蛋白在細(xì)胞表面易位，進(jìn)而可以看出絲素蛋白能夠幫助糖尿病環(huán)節(jié)緩解糖尿病癥狀。與此同時，研究人員還發(fā)現(xiàn)由高濃度葡萄糖引發(fā)的細(xì)胞死亡的胰腺β細(xì)胞在通過50mg/mL的絲素蛋白處理之后細(xì)胞的死亡率大為緩解，并且絲素蛋白還能夠降低細(xì)胞活性氧水平增強(qiáng)了細(xì)胞核抗原的免疫反應(yīng)。因此在降血糖的過程中絲素蛋白可以作為一種輔助治療試劑，這樣不僅能夠降低血糖值，緩解糖年病情以及其他系列并發(fā)癥，還能夠避免糖尿病藥物帶來的不良反應(yīng)，絲素蛋白是一中具有著巨大研究潛力的天然降血糖材料。在生物醫(yī)藥工程中研究前景廣闊。

2.2 止血過程中絲素蛋白的應(yīng)用

當(dāng)前醫(yī)學(xué)中常見的止血材料主要包含止血繃帶、止血紗布、止血纖維等，但是上述材料在使用的過程中存有著止血效果差、容易發(fā)生過敏、傷口容易發(fā)生黏連、傷口感染抑制率低下等缺點。絲素蛋白的應(yīng)用顯著的彌補(bǔ)了上述缺點，絲素蛋白具有著無毒無害并且炎癥反應(yīng)低等優(yōu)點，隨著我國科研人員對絲素蛋白的不斷深入研究和改進(jìn)，當(dāng)前已經(jīng)開發(fā)出的與絲素蛋白相關(guān)的止血材料較多，例如:許亞陽利用CaCl2、乙醇、水三元結(jié)構(gòu)在48攝氏度的溫度環(huán)境下水解絲素蛋白獲取了分子量大小約再30KD的絲素肽，并將絲素肽通過小白鼠肝臟止血模擬試驗得出了30KD絲素肽具有著十分顯著的止血效果，并且止血的成效快。30LD絲素肽的止血效果與當(dāng)前常見的止血粉Arista效果相近，并且30LD絲素肽的抑菌效果更為顯著，且不存有毒性，可見絲素蛋白在止血過程中的應(yīng)用具有著十分廣闊的研究前景和應(yīng)用價值。

2.3 皮膚傷口愈合過程中絲素蛋白的應(yīng)用

絲素蛋白不僅在止血中效果明顯，并且絲素蛋白還有著促進(jìn)皮膚組織再生和促進(jìn)傷口愈合的作用，涂抹過絲素蛋白的皮膚組織的愈合速度要明顯快于僅有生理鹽水處理的皮膚。傷口一旦出現(xiàn)就很容易引發(fā)微生物感染，因此要想加速傷口的愈合就應(yīng)當(dāng)選擇具有良好的封閉性、抗菌性、保濕性的創(chuàng)面敷料。絲素蛋白具有著透氣性高、保濕性強(qiáng)、形態(tài)易塑造、安全無毒等優(yōu)點，絲素蛋白成為皮膚傷口敷料的備用材料之一。絲素蛋白在傷口愈合方面已經(jīng)取得了一定的成果，可以用于多種不同類型的創(chuàng)傷治療。

2.4 人工血管中絲素蛋白的應(yīng)用

絲素蛋白具有著促進(jìn)細(xì)胞增殖、良好的組織相容性、較好的機(jī)械性能、降解速度慢、無毒無害等優(yōu)點，絲素蛋白成為開發(fā)人工血管的備選材料之一。我國相關(guān)科研工作人員曾將絲素蛋白與類人膠原蛋白以比例為3；7的比例混合制成了絲素蛋白-類人膠原蛋白管狀支架，該種支架具有著均勻的多孔結(jié)構(gòu)，力學(xué)性能優(yōu)異，降低速度慢，提升了細(xì)胞的粘附性，并且具有著較好的生物相容性。陳杰等科學(xué)家通過軟件刷技術(shù)制成了多種不通外觀形貌的絲素蛋白膜，研究多種不同絲素蛋白膜對人臍靜脈血管內(nèi)皮組織的生長、形態(tài)、排布等功能的影響和作用。得出了以下結(jié)論:絲素蛋白不僅能夠支持血管內(nèi)皮組織的正常生長和增殖還能夠通過自身表面的微觀形貌來影響血管內(nèi)皮細(xì)胞的形態(tài)和生物學(xué)行為。由此可見絲素蛋白在人工血管中的應(yīng)用具有著極高的研究和應(yīng)用價值。

3 結(jié)束語

總之，絲素蛋白由于其收集渠道較多，收集成本低廉，并具有著優(yōu)良的生物性能和機(jī)械性能等優(yōu)點在生物醫(yī)藥工程中具有著極大的開發(fā)和應(yīng)用前景，不僅可單獨使用還能夠與其他類型的材料組合使用。進(jìn)而開發(fā)出更附加值的生物材料和醫(yī)學(xué)用品，絲素蛋白在生物醫(yī)藥工程中的研發(fā)和應(yīng)用不僅能夠提升我國國民的醫(yī)療水平和生活質(zhì)量，還能夠開闊我國家蠶養(yǎng)殖行業(yè)的發(fā)展道路，促進(jìn)我國家蠶養(yǎng)殖行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，逐步的形成穩(wěn)定的蠶繭需求，進(jìn)而促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)增長。

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