用于药物释放和细胞培养的重组可调蛛丝蛋白水凝胶

它们只需在37°C下孵育即可封装细胞和生物活性分子。它们是透明的，允许封装细胞监测，并且纤维状网络模仿细胞外基质。

这些水凝胶的机械性能与不同组织的机械性能相匹配，凝胶可用于连续药物释放。

生产生物活性水凝胶。NT2RepCT在生物反应器中以高产率生产，并使用半自动FPLC系统进行纯化。为了形成生物活性凝胶，将NT2RepCT蛋白与细胞或GFP混合，并在37°C下孵育120分钟，以分别将细胞或GFP封装在水凝胶内，并使用BioRender.com创建。

如果由异源宿主产生的蛋白质制成，人造蜘蛛丝是一种很有前途的生物材料。卡罗林斯卡学院生物科学与营养系的研究人员此前开发了一种仿生蜘蛛丝生产方法，可以在不使用刺激性有机溶剂的情况下生产人造蜘蛛丝蛋白和纤维。

这是通过设计一种小型蜘蛛丝蛋白(spidroin)实现的。这种微型蛛丝蛋白的一大优势是它可以大量生产(在生物反应器中每升培养物可纯化蛋白质14.5克)，并且可以在半自动化过程中进行纯化。

最近，他们发现如果在37°C(即不使用交联剂)下孵育，重组微型蛛丝蛋白会在几分钟内形成水凝胶。凝胶形成的温度和时间范围与大多数生物活性剂和活细胞相容，凝胶由纳米级纤维网络组成，为开发用于细胞培养和组织工程的新型水凝胶系统开辟了可能性。

研究人员TinaArndt和UrmimalaChatterjee在发表于AdvancedFunctionalMaterials的一项新研究中表明，人类胎儿间充质干细胞可以封装在这些水凝胶中，之后它们显示出高存活率和活力。

有趣的是，可以通过改变蛋白质浓度来调整水凝胶的机械性能，以匹配不同组织(例如肌肉和软骨)的蛋白质浓度。

此外，重组蜘蛛丝蛋白和绿色荧光蛋白(GFP)的混合物形成凝胶，功能性GFP从凝胶中逐渐释放，表明生物活性分子很容易包含在凝胶中，保持其活性并可以通过凝胶扩散。这意味着水凝胶在药物输送方面具有潜在的应用。

同样，封装的ARPE-19细胞是有活力的，并持续产生生长因子颗粒体蛋白前体，它从细胞中释放出来，然后通过水凝胶扩散，并在31天的研究期间在细胞培养基中被检测到。