Stimuli-responsive smart gels realized via modular protein design.
Stimuli-responsive smart gels realized via modular protein design.
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DOI：
10.1021/ja106619w
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发表时间：
2010-10-13
影响因子：
15
通讯作者：
Regan L
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Grove TZ;Osuji CO;Forster JD;Dufresne ER;Regan L
智能凝胶具有多种应用，包括组织工程和受控药物递送。在这里，我们提出了一个模块化的，自下而上的方法，允许创建基于蛋白质的智能凝胶编码的形态，功能和对外部刺激的反应。这些凝胶的性质由合成它们的蛋白质编码。特别地，分子间交联网络的强度和密度由凝胶的组成蛋白质模块与其同源肽配体的相互作用指定。因此，这些凝胶在减弱（或加强）蛋白质-肽相互作用的条件下表现出刺激响应性组装和拆卸、溶解（或胶凝）。我们进一步证明，这种凝胶可以封装和释放蛋白质和小分子，其流变学性质非常适合于生物医学应用。
Smart-gels have a variety of applications including tissue engineering and controlled drug delivery. Here we present a modular, bottom-up approach that permits the creation of protein-based smart-gels with encoded morphology, functionality, and responsiveness to external stimuli. The properties of these gels are encoded by the proteins from which they are synthesized. In particular, the strength and density of the network of intermolecular cross-links are specified by the interactions of the gel’s constituent protein modules with their cognate peptide ligands. Thus, these gels exhibit stimuli-responsive assembly and disassembly, dissolving (or gelling) under conditions that weaken (or strengthen) the protein-peptide interaction. We further demonstrate that such gels can encapsulate and release both proteins and small molecules and that their rheological properties are well suited for biomedical applications.
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