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【EFL产品选用参考】甲基丙烯酰化丝素蛋白(SilMA)水凝胶

EngineeringForLife  · 公众号  ·  · 2025-03-12 00:00

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在再生医学研究的前沿探索中, 甲基丙烯酰化丝素蛋白(SilMA)水凝胶 正以其独特的优势,逐渐成为众多科研工作者的得力助手。它不仅性能卓越,而且应用场景广泛,从组织工程到药物递送,再到生物传感,SilMA水凝胶都能大展身手。今天, EFL 将通过 6篇 高影响力的用户论文,剖析SilMA水凝胶的“超能力”,助您精准选品!


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SilMA水凝胶:为何如此受宠?

SilMA水凝胶是通过甲基丙烯酸缩水甘油酯 对丝素蛋白(SF)进行甲基丙烯酰化改性,在SF分子上引入双键 。由于SF分子特殊的空间结构,其在改性前极易形成结晶而难溶于水。引入额外的化学基团后,其可在水中快速溶解。其核心优势在于:


(一)生物相容性优异

SilMA水凝胶具有极低的免疫原性和良好的细胞粘附性,能够与各种细胞类型良好相容,促进细胞的生长和分化。 无论是用于组织工程还是药物递送,都能为细胞提供一个友好的生长环境。


(二)机械性能可调

通过调整SilMA水凝胶的浓度和交联条件,可以精确控制其机械性能。 在需要高强度支撑的组织工程中,可以调整为高机械强度;而在需要柔软、可拉伸的药物递送系统中,可以调整为低机械强度。


(三)功能拓展性强

SilMA水凝胶可以通过与其他材料或生物活性分子的结合,实现功能的拓展。 例如,可以负载药物、生长因子或生物传感器,实现多功能一体化。


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选品要点:SilMA水凝胶在不同应用中有什么优势?

(一) 微针:食品检测的 尖兵”

文章标题: Silk ffbroin-based colorimetric microneedle patch for rapid detection of spoilage in packaged salmon samples
期刊: Food Chemistry
DOI: 10.1016/j.foodchem.2022.135039
应用概述: 以SilMA水凝胶为基质,结合溴百里酚蓝(BTB ,通过倒模法制备成 微针贴片(BTB/SilMA@MN) ,用于 检测三文鱼新鲜度 。其针体能穿透食品保鲜膜插入鱼肉,直接提取组织液。随着三文鱼在储存过程中总挥发性碱性氮增加导致pH变化,微针贴片(BTB/SilMA@MN)颜色从黄色依次变为黄绿色、绿色,通过肉眼或智能手机就能快速判断其新鲜度。这一应用充分 利用了SilMA水凝胶良好的机械性能和生物相容性,使微针既具备足够强度穿透包装,又能安全接触食品 ,为食品安全检测提供了便捷、高效的新途径。

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(二) 微球:组织修复的 “小巨人”
文章标题: In Situ Enzymatic Reaction Generates Magnesium-Based Mineralized Microspheres with Superior Bioactivity for Enhanced Bone Regeneration
期刊: Advanced Healthcare Materials
DOI: 10.1002/adhm.202300727
应用概述: 通过 微流控 光交联技术 制备 SilMA水凝胶微球 ,再 利用碱性磷酸酶(ALP)催化水解三磷酸腺苷(ATP),在微球内诱导形成磷酸镁(MgP) ,得到 SilMA@MgP水凝胶微球 。这些微球大小均匀、表面粗糙,具有良好的降解性和持续释放镁离子(Mg ²⁺ )的特性。体外实验显示,它能显著促进骨髓间充质干细胞的增殖、迁移和向成骨细胞分化。将其植入大鼠股骨远端骨缺损模型后, 能有效促进骨再生,为骨缺损修复提供了创新解决方案。

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(三) 生物3D打印:构建复杂结构的 “魔法师”
文章标题: Photoinhibiting via simultaneous photoabsorption and free-radical reaction for high-fidelity light-based bioprinting
期刊: Nature Communications
DOI: 10.1038/s41467-023-38838-2
应用概述: SilMA水凝胶的生物墨水 ,可以用于 投影式光固化生物3D打印 (DLP) 各种复杂的3D结构。通过 添加新型光抑制添加剂Cur-Na ,有效解决了光散射问题, 极大地提高了打印分辨率和形状保真度 。利用这种技术,成功打印出 脊髓支架、血管网络和螺旋桨状支架 等复杂结构。而且,细胞负载的螺旋桨状支架能显著促进细胞增殖和发挥功能, 推动了生物3D打印在组织工程中的应用。
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