【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物材料，尤其涉及一种纯蛋白水凝胶及其制备方法和应用。
技术介绍
1、蛋白水凝胶因其优异的生物相容性和可降解性，在组织支架、药物递送系统、医美等方面显示出了巨大的前景。与聚合物凝胶相比，绝大多数的蛋白质水凝胶通常柔软且易脆，机械性能较差。这是因为蛋白质高度折叠的三维结构使其失去了有机聚合物长链的特征，仅凭蛋白间弱相互作用或有限的化学交联不足以提供理想的力学强度。为此，目前的策略通常采用与其他材料如石墨烯、多糖、高分子聚合物等进行复合的方式来增强蛋白质水凝胶的机械性能。然而，复合材料成分复杂引发的生物安全性问题极大限制它们在生物医药中的应用。因此，制备无掺杂高硬度和高韧性的纯蛋白质水凝胶具有重要的意义。
2、通过蛋白质经变性剂处理解折叠，将蛋白质转变成蛋白长链是一种有效的制备纯蛋白水凝胶的策略，如中国cn110305337a公开了利用尿素和谷胱甘肽使牛血清白蛋白变性从而制备白蛋白水凝胶，现有技术中通过对白蛋白变性解折叠后直接加入双氧水诱导形成水凝胶。然而以上得到的蛋白水凝胶的力学强度依然仅停留在kpa级别且韧性较差。li等公开了一种人工设计重组串联球状蛋白体，经蛋白链的互相缠结、化学光催化交联、蛋白质复性等一列过程，成功制备一种高强度的蛋白凝胶，其力学强度达到了mpa级别(参考文献linglan fu et al.cartilage-like protein hydrogels engineered viaentanglement.nature,2023,doi:10.1038/s41586-023-06
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种纯蛋白水凝胶及其制备方法和应用。本专利技术的蛋白凝胶进行氧化处理时，伴随凝胶内变性剂和还原剂的析出，蛋白链同时进行部分重折叠、疏水区坍塌和链间共价键的形成，共同提升了纯蛋白水凝胶的硬度和韧性。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种纯蛋白水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
4、将富含半胱氨酸的蛋白质、变性剂和二硫键还原剂混合进行去折叠，得到蛋白凝胶；
5、将所述蛋白凝胶进行氧化处理，得到所述纯蛋白水凝胶。
6、优选地，所述富含半胱氨酸的蛋白质包括乳铁蛋白、白蛋白、卵清蛋白和溶菌酶中的一种或多种。
7、优选地，所述变性剂为盐酸胍或尿素。
8、优选地，所述二硫键还原剂为三-(2-羧乙基)膦、巯基乙醇或二硫苏糖醇。
9、优选地，所述混合所得反应体系中变性剂的浓度为8m，二硫键还原剂的浓度为50mm。
10、优选地，所述蛋白凝胶中蛋白的浓度为100～300mg/ml。
11、优选地，所述氧化处理使用氧化剂，所述氧化剂为双氧水。
12、优选地，所述双氧水的浓度为50mm～0.5m。
13、本专利技术还提供了上述技术方案所述制备方法制得的纯蛋白水凝胶。
14、本专利技术还提供了上述技术方案所述的纯蛋白水凝胶在制备组织支架材料、药物递送系统和医美材料领域中的应用。
15、本专利技术提供了一种纯蛋白水凝胶的制备方法，包括以下步骤：将富含半胱氨酸的蛋白质、变性剂和二硫键还原剂混合进行去折叠，得到蛋白凝胶；将所述蛋白凝胶进行氧化处理，得到所述纯蛋白水凝胶。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
17、本专利技术提供了一种实用的高机械性能的无掺杂纯蛋白水凝胶的制备方法，通过对富含半胱氨酸的蛋白质的变性去折叠并用还原剂打开链内二硫键，预先诱导其自发凝胶化成型，再经氧化处理来实现蛋白链间重新形成共价键。本专利技术改变了蛋白链间二硫键形成的方式，现有技术是在蛋白溶液态时加入氧化剂氧化形成凝胶，而本专利技术是在蛋白链变为凝胶态后再形成链间二硫键，优势在于，蛋白凝胶态在氧化处理时，伴随凝胶内变性剂和还原剂的析出，蛋白链同时进行部分重折叠、疏水区坍塌和链间共价键的形成，共同提升了纯蛋白水凝胶的硬度和韧性，最终获得坚韧的纯蛋白水凝胶。
18、进一步地，本专利技术通过改变富含半胱氨酸的蛋白质种类、浓度、双氧水浓度来控制水凝胶的力学强度性能，本专利技术所述制备过程温和，无需添加其他交联剂或聚合物等，制备条件可控，为高力学强度纯蛋白水凝胶的制备提供了新的方法，可用于组织支架、药物递送和医美工程等领域。
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1.一种纯蛋白水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述富含半胱氨酸的蛋白质包括乳铁蛋白、白蛋白、卵清蛋白和溶菌酶中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述变性剂为盐酸胍或尿素。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二硫键还原剂为三-(2-羧乙基)膦、巯基乙醇或二硫苏糖醇。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合所得反应体系中变性剂的浓度为8M，二硫键还原剂的浓度为50mM。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述蛋白凝胶中蛋白的浓度为100～300mg/mL。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化处理使用氧化剂，所述氧化剂为双氧水。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述双氧水的浓度为50mM～0.5M。
9.权利要求1～8任一项所述制备方法制得的纯蛋白水凝胶。
10.权利要求9所述的纯蛋白水凝胶在制备组织支架材料、药物递
...【技术特征摘要】
1.一种纯蛋白水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述富含半胱氨酸的蛋白质包括乳铁蛋白、白蛋白、卵清蛋白和溶菌酶中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述变性剂为盐酸胍或尿素。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二硫键还原剂为三-(2-羧乙基)膦、巯基乙醇或二硫苏糖醇。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合所得反应体系中变性剂的浓度为8m，二硫键...
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