富含β片的丝素纳米纤维水凝胶是组织再生的理想支架和多种药物的载体。然而,较差的机械性能限制了它的应用。
近日,苏州大学Qiang Lu对丝纳米纤维的深入研究刺激了以前溶剂系统的重塑,从而调节丝纳米纤维的组装。
文章要点
1)研究人员用甲酸作为再生丝素的溶剂,屏蔽了丝质纳米纤维在浓溶液中的电荷斥力,促进了丝质纳米纤维的组装。然后用水取代甲酸使其固化,形成坚韧的水凝胶。
2)该工艺制得的水凝胶的弹性模量为5.88±0.82 Mpa,极限应力为1.55±0.0 6 Mpa,韧性为0.85±0.03 mJ m−3,优于以往采用复合交联工艺制备的丝素水凝胶。
3)由于凝胶网络致密,高β-片含量,丝质纳米纤维水凝胶具有良好的稳定性和防膨胀性。可以通过改变丝素纳米纤维的浓度来调节模数,从而向干细胞提供分化信号。这些水凝胶改善了机械性能和生物活性,表明其在生物医学和工程领域具有实用价值。
目前的研究表明,对丝质纳米纤维的深入了解可以为传统的制造系统注入动力,以获得更高性能的生物材料。
参考文献
Xiaoyi Zhang, et al, Engineered Tough Silk Hydrogels through Assembling β‑Sheet Rich Nanofibers Based on a Solvent Replacement Strategy, ACS Nano, 2022
DOI: 10.1021/acsnano.2c01616
https://doi.org/10.1021/acsnano.2c01616