摘要：背景:MXene基水凝胶是一类纳米复合的多功能性水凝胶材料,在慢性创面(如糖尿病足、压疮、癌症及外伤性溃疡等)修复领域有广阔的应用前景。目的:综述MXene基水凝胶的优势及其在创面修复领域的应用和相关作用机制。方法:检索中国知网、维普、PubMed、Science Direct数据库中收录的文章,文献检索时限为2010年1月至2023年10月,中文检索关键词为“MXene,水凝胶,组织工程应用,创面修复”,英文检索关键词为“MXene,Hydrogel,Wound repair”,最终选取符合标准的70篇文献进行综述。结果与结论:MXene基水凝胶在创面组织工程应用中具有优异的力学、导电和光热性能及生物相容性和抗菌性等生物学功效,可以与其他有机物质和无机物质相结合,在水凝胶中产生更大的治疗作用。含有MXene的水凝胶可以结合创面监测、药物递送和缓释以及光热治疗等方式应用于皮肤创面。尽管MXene基水凝胶复合材料的设计和制备已经取得一些良好进展,但仍处于基础研究阶段,缺乏临床验证其功效性和安全性,具有很大发展潜力和应用空间。

摘要：人参是我国传统中药,药效显著、应用广泛。通过定向修饰与转化人参皂苷糖基可产生高抗癌活性稀有人参皂苷。传统化学法由于制备工艺极其复杂、成本过高,不能应用于临床,微生物及其酶系转化成为解决该瓶颈问题的最可行手段。有关全细胞催化、糖苷酶重组表达、固定化及其催化分子识别机制和溶剂工程的生物转化已有大量综述报道,但尚无在人参皂苷转化应用中的系统研究。文中通过对人参皂苷单体生物转化理论和应用研究最新进展的回顾,结合目前广泛采用的生物催化方法的讨论,系统梳理归纳了能够改善产物专一性、提高催化效率,且具有工业应用前景的人参皂苷单体定向转化方法。基于酶分子设计以及离子液体溶剂工程,对人参皂苷单体抗癌药物和食品、保健品市场的开发、规模化制备进行了展望。

摘要：目的:借助于MINITAB统计学软件,采用Plackett-Burman设计和响应面优化法对重组类人胶原蛋白II(RHLCII)仿生人工骨材料成型工艺进行优化研究。方法:首先利用Plackett-Burman设计筛选出对材料抗压强度和孔隙率影响显著的三个因素,即纳米羟基磷灰石(nHA)/RHLCⅡ、京尼平浓度和预冷温度。在此基础上用最陡爬坡试验逼近最大响应区域,找到后续试验的中心点。再利用Box-Behnken实验设计及响应面分析法进行回归分析,确定主要影响因素的最佳水平。结果:优化后的三种主要影响成分为nHA/RHLCⅡ=1.54、京尼平浓度0.9%和预冷温度-75℃。结论:方程拟合良好,优化后的材料机械强度和孔隙率分别为81.56MPa、94.5%,较优化前分别提高了1.11MPa和0.9%;MTT测定结果表明材料细胞毒性试验合格,符合骨组织工程支架材料的要求,重复性好,有望应用于商品化生产。

摘要：蛋白质功能材料具有良好的生物相容性、可降解性和多功能性,在医药、军事和纺织等领域应用价值巨大。然而,材料蛋白具有分子量大、高频氨基酸多和翻译后修饰特殊等独特性,导致其在人工细胞合成中存在表达率低、各功能元件与底盘细胞适配性差、结构及功效不稳定等瓶颈,严重限制了这些蛋白的高效生产与应用。掀起第三次生物技术革命的合成生物学技术,以“基因调控,工程设计”为核心,可用于产品的精准化设计与高效合成,实现人类对可持续发展工业模式的期待。本文介绍了蛋白质功能材料的应用及发展,以蛋白高效合成及功能需求为导向,从蛋白分子的定向设计、细胞工厂构建与适配调控以及蛋白材料加工应用等方面阐述蛋白质功能材料的合成策略,以实现其功能定向强化及工业化生产。目前以合成生物学的科学理念为指导,对生命体进行不断改造与优化,以实现细胞工厂定向合成蛋白,结合理性设计的材料模块,赋予蛋白质在生产过程的智能可控以及性能的更新升级是研究的热点。展望未来,讨论了蛋白质功能材料在面向产业应用过程中需要克服的挑战,为性能优异的蛋白质功能材料广泛应用提供可能。

摘要：人造蛋白功能材料具有良好的生物相容性和生物可降解性,来源广泛且功能多样,是一类理想的生物材料,在生物工程、医药、军事和纺织等领域具有广泛的应用前景。然而,现阶段蛋白功能材料的微生物合成仍存在表达量低、性能不稳定等问题,严重限制了这些蛋白材料的高效生产与应用。合成生物学在工程化理念的指导下,为人造蛋白功能材料提供了“精准设计-系统构建-调控表达-工程应用”的研究策略。本文介绍了蛛丝蛋白、蚕丝蛋白、类人胶原蛋白和贻贝蛋白等主要蛋白功能材料的生物合成研究进展,并阐述了人造蛋白细胞工厂的构建、蛋白的调控表达和其在组织工程材料等领域的应用现状。具有动态响应特性的人造蛋白功能材料是未来的研究方向。