随着物联网 (IoT) 的快速发展和 5G 的引入,传统的硅基电子产品已无法完全满足市场需求,例如由于机械不匹配导致的非平面应用环境。这为使用柔性材料避免物理刚性的柔性电子产品带来了前所未有的可能性。丝素蛋白、纤维素、果胶、壳聚糖和黑色素因其出色的生物相容性和生物降解性而成为下一代柔性电子产品最有吸引力的材料之一。丝素蛋白在生物相容性和生物降解性方面优于它们,并且还具有多种其他理想特性,例如可调节的水溶性、出色的光学透射率、高机械弹性、重量轻和易于加工,而这些特性是其他材料部分或完全不具备的。因此,丝素蛋白已成为生物相容性柔性电子产品最广泛使用的构建块之一,尤其是用于可穿戴和可植入设备。此外,近年来,丝素蛋白的功能特性研究也越来越受到重视,如介电特性、压电特性、高失电子倾向性、环境敏感性等。本文不仅介绍了不同种类丝素蛋白的制备技术以及丝素蛋白作为基础材料应用的最新进展,还介绍了丝素蛋白作为功能元件的最新进展。本文还对丝素蛋白基柔性电子产品面临的挑战和未来发展进行了探讨。
1 帕维亚大学药物科学系,Viale Taramelli 12,I-27100 帕维亚,意大利; elia.bari@unipv.it (EB); massimo.serra@unipv.it (MS); mayra.paolillo@unipv.it (国会议员); eric.bernardi01@universitadipavia.it (EB); sara.tengattini@unipv.it (ST); cristina.lanni@unipv.it (CL); giovanni.bisbano01@universitadipavia.it (英国); enrica.calleri@unipv.it (欧盟); sara.perteghella@unipv.it (SP)2 IRCCS 罗马涅肿瘤研究所(IRST)“Dino Amadori”,Via Piero Maroncelli 40,I-47014 Meldola,意大利; filippo.piccinini@irst.emr.it 3 创新技术系,SUPSI,卢加诺大学中心,Campus Est,Via la Santa 1, 6962 Viganello,瑞士; marzio.sorlini@supsi.ch 4 PharmaExceed Srl, Piazza Castello 19, I-27100 Pavia, 意大利 * 通信地址:marina.torre@unipv.it † 同样为这项工作做出了贡献。
将可拉伸电极或装置从一种基底转移到另一种薄弹性体上是一项艰巨的任务,因为弹性印章通常会在脱粘界面处产生巨大的应变,超出电极的拉伸极限。如果印章是刚性的,则不会发生这种情况。然而,刚性材料不能用作可拉伸电极的基底。在此,具有可调刚性的丝素蛋白(通过控制相对湿度,杨氏模量可以从 134 kPa 变为 1.84 GPa)用于将高度可拉伸的金属网络转移为高度可塑的表皮电极。丝素蛋白印章在剥离过程中被调节为刚性,然后在层压在湿润的人体皮肤上时作为基底变得柔软且高度可拉伸。此外,表皮电极在连接超过 10 天后没有表现出皮肤刺激或炎症。与商用 Ag-AgCl 凝胶电极相比,高柔顺性可降低界面阻抗,并在测量肌电信号时降低电极的噪声。在转移的不同阶段调整刚度的策略是一种通用方法,可以扩展到转移其他可拉伸电极和表皮电子器件、人机界面和软机器人。
1 亚琛工业大学亥姆霍兹研究所应用医学工程研究所生物混合与医用纺织品系 (BioTex),D-52074 亚琛,德国; el-maachi@ame.rwth-aachen.de (IEM); kyriakou@ame.rwth-aachen.de (SK) 2 电子显微镜设备,Uniklinik RWTH Aachen,D-52074 Aachen,德国; sruetten@ukaachen.de 3 Fibrothelium GmbH,D-52068 亚琛,德国; alexander.kopp@fibrothelium.com(AK); marius.koepf@fibrothelium.com (MK) 4 AMIBM-亚琛-马斯特里赫特生物材料研究所,科学与工程学院,Brightlands Chemelot Campus, Maastricht University, 6167 RD Geleen, The Dutch * 通讯作者:jockenhoevel@ame.rwth-aachen.de (SJ); fernandez@ame.rwth-aachen.de (AF-C.);电话:+49-241-80-47478(新加坡); +49-241-80-47470 (AF-C.)
结果表明,TSFP能显著降低糖尿病小鼠的空腹血糖(FBG)水平并抑制糖代谢基因的mRNA表达。此外,TSFP可以改善脂质代谢紊乱并提高抗氧化能力。此外,TSFP可以减轻糖尿病小鼠的病理损伤并阻碍炎症过程。此外,补充TSFP通过丰富有益细菌和抑制病原微生物表现出更强的塑造和优化肠道微生物组成的能力。相关性分析还显示,TSFP治疗组的功能性细菌丰度与血清参数表现出更好的相关性,这对血糖调节和炎症缓解具有积极意义。
必须精确控制微米和纳米粒子的合成以获得所需的形状和组成,因为这些特性会深刻影响它们的应用效果。大量文献旨在通过改进合成程序不断改进这些材料的结构 / 功能。其中,越来越多的化学领域专注于绿色合成方法,以提供更可持续的替代方案,同时保持粒子的生物活性。例如,本研究主题研究了使用印度楝 (neem) 提取物合成的氧化镁 (MgO) 纳米粒子 (Al-Harbi 等人)。制备的 MgO 纳米粒子在热和生物介质下表现出显着的稳定性,同时具有显着的抗氧化、抗炎和抗菌特性。与这种对更环保的工艺和材料的搜索相一致,另一项特色研究回顾了用于组织工程的基于丝素的支架的开发 (Ma 等人)。蚕丝是由超过 20 万种节肢动物生物合成的,其中包括家蚕蛾,它的蚕丝是
[4] Ding, H., Liang, X., Xu, J., Tang, Z., Li, Z., Liang, R.* , & Sun, G.* (2021). 用于柔性传感器的超强拉伸、高强度和快速自恢复的水解水凝胶。ACS Applied Materials & Interfaces,13(19),22774-22784。[5] Tang, Z., Hu, X., Ding, H., Li, Z., Liang, R.* , & Sun, G.* (2021). 绒毛状聚(丙烯酸)基水凝胶吸附剂,具有快速高效的亚甲蓝去除能力。胶体与界面科学杂志,594,54-63。[6] Huo, P., Ding, H., Tang, Z., Liang, X., Xu, J., Wang, M., Liang, R.* , & Sun, G.* (2022)。具有高韧性和快速自恢复的半互穿网络导电丝素蛋白水凝胶,可用于应变传感器。国际生物大分子杂志。[7] 王梅、梁琳、刘倩、梁晓燕、郭红、李哲、梁荣* 和孙光杰 (2022)。磷酸氢二钾对磷酸镁钾水泥性能的影响。建筑与建筑材料,320,126283。[8] 郭红、唐哲、刘倩、徐建、王梅、梁荣* 和孙光杰 (2021)。超吸水绒毛状纳米复合水凝胶实现超稳定防冲刷水泥浆。建筑与建筑材料,301124035 [9] 刘倩、陆哲、胡晓、陈斌、李哲、梁荣*、孙光杰* (2021)。水泥基体原位聚合制备机械强度高的聚合物-水泥复合材料。建筑工程杂志,103048。 [10] 郭华、徐建、唐哲、刘倩、王明、梁荣*、孙光杰* (2022)。超吸水聚合物基防冲刷外加剂对海水混合水泥浆体性能的影响。材料与结构,55(2),1-14。 [11] 王明、刘倩、梁荣、徐建、李哲、梁荣*、孙光杰 (2022)。偏高岭土对高水固比磷酸镁钾水泥性能的影响。土木工程材料学报,34(9),04022227。
TX45,一种FC - 雷丝素融合,在人类受试者的剂量降低研究中,马萨诸塞州波士顿 - 2023年11月28日 - 构造治疗公司,一家生物技术公司,转化了新颖的GPCR治疗疗法的发现(GPCR靶向的受体),该公司宣布的是,今天已经宣布的是,今天已经宣布的是,今天已经宣布的是,该公司的生物技术公司的发现,该公司是宣布的,今天已经宣布了一部分,这是一家生物技术的生物技术公司,该公司宣布了一部分,这是宣布的。针对RXFP1受体的FC-雷丝蛋白融合程序。“我们第一次人类研究的开始是一个关键而令人兴奋的里程碑。我们期待看到患者的松弛素生物学潜力。”构造治疗总裁兼首席执行官Alise Reicin说。松弛素通过作为RXFP1受体的激动剂的作用,产生独特而多样的生物学作用,包括肺部和全身性血管舒张,组织重塑 /纤维化反转和炎症减少。由于这些功能,它提供了相似的潜在治疗应用,并在心肺疾病中预期有重大好处。被称为“妊娠激素”,在怀孕期间被上调,以帮助准妈妈的心血管系统满足发育中胎儿的需求增加,并重塑了与分娩有关的组织和肌肉骨骼结构。构造的TX000045 FC-激素融合蛋白(“ TX45”)是潜在的一流药物,这是由于蛋白质工程造成的,旨在克服人类激素的生物物理性质限制并实现最佳的药代动力学,靶向,目标参与和发展性特性。有关更多信息,请访问www.tectonictx.com,或在LinkedIn上关注我们。在健康志愿者的剂量升级安全研究完成后,TX45的持续发展将集中在解决心脏肺迹象的未满足需求的领域。“ TX45对于大量心血管疾病的患者可能是一种潜在的变革性疗法,”波士顿儿童医院儿童医院的联合创始人蒂姆·斯普林格(Tim Springer)博士说。他还补充说:“ TX45是公司在新型GPCR靶向生物学发展方面执行的能力的典范。我们期待着未来的临床计划从Tectonic的平台中出现。”关于由安德鲁·克鲁斯(Andrew Kruse)和哈佛医学院的蒂姆·斯普林(Tim Springer)共同创建的构造治疗性构造正在改变针对GPCR的抗体和其他生物药物,以开发针对当前治疗不足的患者的新疗法凭借其专有的Geode平台,构造旨在解锁该类别最困难的受体的治疗效用,而小分子药理学可能会棘手。投资者联系人:Christian Cortis,博士构造治疗ccortis@tectonictx.com(781)327-2606媒体联系人:Karen Sharma MacDougall ksharma@macdougall.bio(781)235-3060
目标。这项研究的目的是使用16S rRNA基因的下一代测序(NGS)来表征并可能区分健康和肥胖马的下肠道(粪便)细菌。方法。这项研究涉及7匹马(4匹马和3匹母马),年龄8-17岁:乌克兰鞍品种1-4匹马(马1运动马匹rebus,10 Y.O.,马匹2马匹2种马santes,15 Y.O.,15 Y.O.,15 Y.O.),重量吃水的5匹马(种马Tsyhan,8 Y.O.)和非透明马6和7(Mare Sne-Zhynka,10 Y.O.,Mare Rumba 12 Y.O.)马匹2、4、5和7是肥胖,马1、3和6是健康的。所有马匹都保留在州生物技术大学的马术中心,乌克兰教育与科学部(乌克兰哈尔基夫)。根据制造商的说明,使用Purelink微生物组DNAPuriÞ阳离子试剂盒(Invitrogen,USA)提取直肠粪便样品的总DNA。准备了细菌16S rRNA的库,我们使用了16S rRNA条形码试剂盒1-24(美国牛津纳米波尔)。为了净化所获得的库,磁性颗粒核元素清理和尺寸选择(Macherey-Nagel,德国根据推荐的快速测序放大器的建议协议 - 16S条形码(SQK-16SS024)(测序套件的手册)。这些条件基于Fujiyoshi等人(2020)中所述的16S rRNA基因扩增阳离子的标准方案,并确保细菌DNA跨各种群分类群的稳健扩增。结果。结论。细菌门的代表(Syn.肌动杆菌),纤维杆菌,小叶虫 - 螺旋杆菌(Syn.螺旋体),杆菌,富公司(Syn.芽孢杆菌),planctomycetota,verrucomicrobiota(Syn.verrucomicrobia),念珠菌Melainabacteria,kiritimatiellota和proteeobacteria(Syn.假单胞菌)。占主导地位的门是坚硬的,其份额是所有检测到的门的50%至82%。与杆菌的数量相比,健康马匹和肥胖马之间的数量差异很大。在健康马1,3和6中,这是企业和肥胖的马2,4,5和7的2.5、3.4和2.9倍,它是8.6、8.2、7.6和5.7倍。与杆菌相比,坚硬的人数在健康马匹和肥胖马之间发生了显着变化。在健康的马1、3和6中,牢固的数量分别为2.5、3.4和2.9倍,而在肥胖的马2、4、5和7中,牢固的数量分别为8.6、8.2、7.6、7.6和5.7倍。在肥胖的马匹2、4、5和7中观察到蛋白杆菌的数量增加,范围为25%至37%,而在健康运动马1、3和6中,蛋白质的水平在1.07至3.43%之间,这对于健康动物的微生物组典型。在研究的马匹粪便中检测到低水平的放线菌(分杆菌):健康运动马3分别为0.09%,健康运动马3分别为0.09%,健康马匹6分别为0.15%。相比之下,肥胖的马2、4、5和7的水平分别从0.21%到0.48%。重要的是要注意,放线菌的门还包括BiÞ多杆菌属,在所研究的任何动物中均未检测到。在乌克兰第一次,我们对七个不同年龄,性别和品种的七匹马的下肠道(粪便材料)的细菌菌群进行了测序。在肥胖马的粪便中,细菌的细菌占主导地位(天细菌粉,粉状,裂缝),尤其是来自振荡性螺丝素和lachnospileceae的家族,并伴随着细菌的降低细菌(fcylumberimteroidota)(FC-fcbe)(FC-fc-
缩写:3D,三维;ABA,氨基苯硼酸;ACC,氨基羧甲基壳聚糖;ACNC,乙酰化纤维素纳米晶体;AF,纤维环;AF127,醛封端的普卢兰尼克 F127;AG-NH2,琼脂糖-乙二胺共轭物;Ag-CA,羧基化琼脂糖;AHA,醛基透明质酸;AHAMA,甲基丙烯酸酯化醛基透明质酸;AHES,醛基羟乙基淀粉;ALG,海藻酸钠;AMP,抗菌肽;APC,抗原呈递细胞;ASF,乙酰化大豆粉;AT,苯胺四聚体;ATAC,2-(丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵;ATRP,原子转移自由基聚合;Azo,偶氮苯;家蚕,Bombyx mori;BA,硼酸;BCNF,氧化细菌纤维素纳米纤维;Bio-IL,生物离子液体;BMP-2,骨形态发生蛋白 2;BSA,牛血清白蛋白;BTB,硼砂-溴百里酚蓝;Ca-FA,CaCl 2 -甲酸;CA,氰基丙烯酸酯;Cat,含儿茶酚的多巴胺-异硫氰酸酯;Cat-ELPs,儿茶酚功能化的 ELR;CBM,纤维素结合模块;CD,环糊精;CD-HA,β-CD 修饰的透明质酸;CDH,碳酰肼;cGAMP,环状鸟苷单磷酸-腺苷单磷酸;CH,胆固醇半琥珀酸酯;CHI-C,儿茶酚共轭壳聚糖; CL/WS2,二硫化钨-儿茶酚纳米酶;CMs,心肌细胞;CMCS,羧甲基壳聚糖;CNC,纤维素纳米晶体;CNF,纤维素纳米纤维;CNT,碳纳米管;COL,胶原蛋白;CPEs,化学渗透促进剂;CS,硫酸软骨素;CsgA,Curli 特异性纤维亚基 A;CS-NAC,壳聚糖-N-乙酰半胱氨酸;CSF,脑脊液;CTD,C 端结构域;CtNWs,几丁质纳米晶须;D-MA,甲基丙烯酸酯化羟基树枝状聚合物;DAHA,二醛-透明质酸;DCs,树突状细胞;DDA,葡聚糖二醛;dECM,脱细胞 ECM; DEXP,地塞米松磷酸二钠;Dex,葡聚糖;DF-PEG,双醛功能化聚乙二醇;DNNA,双网络神经粘合剂;DOPA,L-3,4-二羟基苯丙氨酸;DOX,阿霉素;DPN,脱细胞周围神经基质;DST,双面胶带;E-tattoo,电子纹身;E. coli,大肠杆菌;ECG,心电图;ECM,细胞外基质;ePTFE,聚四氟乙烯;ELP,弹性蛋白样多肽;ELRs,弹性蛋白样重组体;EMG,肌电图;EPL,ε-聚赖氨酸;EPS,胞外多糖;ER,内质网;FDA,食品药品监督管理局;FGFs,成纤维细胞生长因子;FibGen,京尼平交联纤维蛋白凝胶; FITC,硫氰酸荧光素;FS-NTF,纳米转移体;呋喃,糠胺;GA,没食子酸;GAG,糖胺聚糖;GC,乙二醇壳聚糖;Gel-CDH,碳酰肼修饰明胶;GelDA,多巴胺修饰明胶;GelMA,明胶-甲基丙烯酰;GI,胃肠道;GRF,明胶-间苯二酚-甲醛;GRFG,明胶-间苯二酚-甲醛-戊二醛;H&E,苏木精和伊红;HA,透明质酸;HA-Ac,透明质酸-丙烯酸酯;HA-ADH,己二酸二酰肼修饰透明质酸;HA-ALD,醛修饰透明质酸;HA-NB,硝基苯衍生物修饰透明质酸;HA-PEG,透明质酸-聚乙二醇;HA-PEI,透明质酸-聚乙烯亚胺;HA-SH,硫醇化透明质酸;HAGM,透明质酸甲基丙烯酸缩水甘油酯;HaMA,甲基丙烯酸酯化透明质酸; HAp,羟基磷灰石;HBC,羟丁基壳聚糖;HES,羟乙基淀粉;HFBI,疏水蛋白;HIFU,高强度聚焦超声;hm-Gltn,疏水改性明胶;HPMC,羟丙基甲基纤维素;HRP,辣根过氧化物酶;Hypo-Exo,缺氧刺激的外泌体;ICG,吲哚菁绿;iCMBAs,基于柠檬酸盐的受贻贝启发的生物粘合剂;IGF,胰岛素样生长因子;iPSC,多能干细胞;IPTG,β-d-1-硫代半乳糖苷;ITZ,伊曲康唑;IVD,椎间盘;JS-Paint,关节表面涂料;KGF,角质形成细胞生长因子;KaMA,甲基丙烯酸酯化κ-角叉菜胶; LAP,苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰膦锂盐;LCS,液晶;LCST,低临界溶解温度;LDH,层状双氢氧化物;LDV,亮氨酸-天冬氨酸-缬氨酸;LM,液态金属;m-AHA,单醛透明质酸;MA,甲基丙烯酸酐;MADDS,粘膜粘附药物递送系统;MAP,贻贝粘附蛋白;MATAC,2-(甲基丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵;mAzo-HA,mAzo 修饰透明质酸;MBGN,介孔生物活性玻璃纳米颗粒;MCS,修饰茧片;MDR,多重耐药;mELP,甲基丙烯酰弹性蛋白样多肽;MeTro,甲基丙烯酰取代的原弹性蛋白;Mfp,贻贝足蛋白; MI,心肌梗死;MMP,基质金属蛋白酶;MN,微针;MPs,单分散微粒;MRSA,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌;MSC,间充质干细胞;NB,N-(2-氨基乙基)-4-[4-(羟甲基)-2-甲氧基-5-硝基苯氧基]-丁酰胺;NFC,纳米纤维化纤维素;NGCs,神经引导导管;NHS,N-羟基琥珀酰亚胺;NIR,近红外光;NPs,纳米粒子;NTD,N-端结构域;ODex,氧化葡聚糖;OHA-Dop,多巴胺功能化氧化透明质酸;OHC-SA,醛功能化海藻酸钠;OPN,骨桥蛋白; OSA-DA,多巴胺接枝氧化海藻酸钠;OU,口腔溃疡;p-AHA,光诱导醛透明质酸;PAA,聚丙烯酸;PAE,聚酰胺胺-环氧氯丙烷;PAMAM,胺基端基第五代聚酰胺多巴胺;PBA,苯基硼酸;PCL,聚己内酯;PDA,聚多巴胺;PDMS,聚二甲基硅氧烷;PDT,光动力疗法;PEA,2-苯氧乙基丙烯酸酯;PEG,聚乙二醇;PEDOT,聚(3,4 乙烯二氧噻吩);PEI,聚乙烯亚胺;PEGDMA,聚乙二醇二甲基丙烯酸酯;PEMA,2-苯氧乙基甲基丙烯酸酯;PepT-1,肽转运蛋白-1;PG,焦性没食子酚;PGA,聚乙醇酸;pHEAA,聚(N-羟乙基丙烯酰胺);PMAA,羧甲基功能化聚甲基丙烯酸甲酯;PSA,压敏粘合剂;PTA,光热剂;PTT,光热疗法;PVA,聚乙烯醇;QCS,季铵化壳聚糖;rBalcp19k,重组白脊藤 cp19k;RGD,精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸;rGO,还原氧化石墨烯; RLP,类弹性蛋白多肽;rMrcp19k,Megabalanus rosa cp19k;ROS,活性氧中间体;rSSps,重组蜘蛛丝蛋白;SCI,脊髓损伤;SCS,蚕茧片;SDBS,十二烷基苯磺酸钠;SDS,十二烷基硫酸钠;SDT,声动力疗法;SF,丝素;sIPN,半互穿聚合物网络;S. aureus,金黄色葡萄球菌;STING,干扰素基因刺激剂;SUPs,超荷电多肽;SY5,外皮蛋白抗体;TA,单宁酸;TEMED,四甲基乙二胺;TEMPO,2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基;TGF-β3,转化生长因子-β3;TMSC,三甲基硅纤维素; Trx,硫氧还蛋白;TU,硫脲;UCMRs,上转换微米棒;VEGF,血管内皮生长因子。6-四甲基哌啶-1-氧基自由基;TGF-β3,转化生长因子-β3;TMSC,三甲基硅纤维素;Trx,硫氧还蛋白;TU,硫脲;UCMRs,上转换微米棒;VEGF,血管内皮生长因子。6-四甲基哌啶-1-氧基自由基;TGF-β3,转化生长因子-β3;TMSC,三甲基硅纤维素;Trx,硫氧还蛋白;TU,硫脲;UCMRs,上转换微米棒;VEGF,血管内皮生长因子。