為了推進組織工程，非常需要整合多種功能、模擬細胞外基質（ECM）微環境以支持細胞生長并牢固粘附在受損組織上的生物材料。基于蛋白質的生物材料因其固有的生物相容性、仿生學、生物降解性和細胞支持性而具有前景。
在此，得克薩斯大學西南醫學中心Muhammad Rizwan等人通過利用二硫烷產生按需原位硫醇的獨特能力，開發了一類新的二硫烷修飾的基于蛋白質的生物材料，該材料結合了獨特的、看似相反的組織工程功能。
二硫烷改性的明膠是本文使用的一種模型蛋白，它能夠實現無光引發劑的光交聯，形成多功能明膠二硫烷（GelDT）水凝膠，在細胞培養基中顯示出卓越的長期穩定性（>28天），以支持表面接種和包封細胞的生長。GelDT水凝膠允許通過引入物理交聯來調節生物力學性能和生物降解，并通過響應外源硫醇來調節基質應力松弛速率，而與其他參數無關。
此外，GelDT能夠共價固定生物活性分子，釋放谷胱甘肽反應性藥物，由于其剪切稀化能力支持高效的3D生物打印，并且由于與內源性組織硫醇的共價二硫化物偶聯，在各種情況下（裸皮、離體、體內）表現出強大的組織粘附性。這項研究共同提出了一種新型的多反應和多功能蛋白質生物材料，有望推進組織工程和再生。
參考文獻：
S. Asim, C. Tuftee, A. T. Qureshi, R. Callaghan, M. L. Geary, M. Santra, V. Pal, I. Namli, G. H.-F. Yam, I. T. Ozbolat, M. Rizwan, Multi-Functional Gelatin-Dithiolane Hydrogels for Tissue Engineering. Adv. Funct. Mater. 2024, 2407522.
https://doi.org/10.1002/adfm.202407522
