为华|FITC-丝素蛋白,异硫氰酸标记蛋白,FITC-Silk fibroin
纯丝素蛋白可呈多种形态:溶液(透明淡黄色液体)、膜(无色透明或乳白色薄膜)、海绵(多孔弹性材料)、微球 / 纳米纤维(用于药物载体);天然蚕丝中为白色纤维状。
溶解性 未结晶的丝素蛋白(无规卷曲为主)易溶于水、稀盐溶液(如 LiBr、CaCl₂溶液);结晶态丝素蛋白(β- 折叠为主)难溶于水及常规有机溶剂,仅溶于强极性溶剂(如六氟异丙醇)。
热稳定性 玻璃化转变温度(Tg)约 60-80℃,分解温度约 280-300℃(β- 折叠结构含量越高,热稳定性越强);常规使用温度范围为 - 20-120℃,适合体内外实验环境。
机械性能 β- 折叠结构占比高时(如蚕丝纤维、结晶丝素膜),拉伸强度可达 400-600 MPa(接近铝合金),弹性模量约 10-15 GPa;无规卷曲占比高时(如丝素水凝胶),柔韧性好,断裂伸长率可达 200%-500%。
四、主要应用领域
丝素蛋白的结构可调控性与生物相容性使其在生物医学、材料科学等领域应用广泛:
生物医学领域:
医用载体:作为药物 / 基因载体(如丝素微球负载化疗药物,实现靶向递送);
组织工程支架:制备皮肤、骨、软骨、神经组织的修复支架(如丝素纳米纤维支架支持干细胞分化);
医用耗材:可吸收手术缝合线、伤口敷料(促进伤口愈合,减少瘢痕)。
材料科学领域:
柔性电子材料:制备可穿戴传感器(丝素膜的柔韧性与生物相容性适配人体皮肤);
食品包装材料:可降解的丝素涂层(替代塑料,减少污染)。
总结
丝素蛋白是一种天然纤维状蛋白质大分子化合物,核心特征是 “重复氨基酸序列→多级有序结构→优异生物相容性与机械性能”。其并非传统意义上的 “小分子化合物”,而是由氨基酸通过肽键连接形成的聚合物,结构可通过物理化学手段调控,因此能适配不同应用场景(从医用支架到柔性材料)。凭借天然来源、低毒性、可降解性等优势,丝素蛋白已成为天然生物材料领域的研究热点,且在临床转化中展现出巨大潜力。



