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翌圣鬼筆環肽產品助力臨床材料研究

2019-6-5　　閱讀(772)

翌圣鬼筆環肽產品助力臨床材料研究

2021年7月10號，蘇州大學附屬第一醫院耿德春課題組在《Bioactive Materials》（IF=14.593）發表題為“Rational integration of defense and repair synergy on PEEK osteoimplants via biomimetic peptide clicking strategy"的研究論文，該研究提出并開發了一種受貽貝啟發的仿生多肽涂層，提高了以聚醚醚酮（PEEK）為原材料的骨植入物的植入物-骨界面整合能力和抗感染能力，為惰性醫療植入物整合多種生物功能，滿足臨床需求提供了一個有前景的解決方案。

圖1.包被多肽的PEEK材料顯示出抗感染和骨誘導雙重效果

研究背景

聚醚醚酮（PEEK）是一種特殊工程材料，其具有接近皮質骨的機械性能和生理環境的骨外穩定性，已被廣泛應用于骨科和頜面外科手術。然而，傳統的PEEK材料存在骨整合不足和術后細菌感染的問題，給患者和整個社會帶來沉重負擔。因此，由PEEK制成的骨科假體需要進一步功能化，以改善植入物周圍的成骨性和抗感染活性。

研究內容

仿生修飾的PEEK材料構建?

研究人員首先合成了受貽貝啟發的可點擊肽(DOPA)6-PEG5-Azido。既用丙酮酸保護的Fmoc-DOPA（丙酮）-OH將3,4-二羥基-L-苯丙氨酸（DOPA），將一種富含貽貝足蛋白（Mfps）的兒茶酚氨基酸引入到肽序列中，并和具有一個賴氨酸間隔的六價DOPA單元和與聚乙二醇（PEG）連接的疊氮基整合在一起，獲得了可點擊的兒茶酚肽(DOPA)6-PEG5-Azido，通過生物正交反應偶聯抗菌肽（DBCO-AMP）和成骨生長肽（DBCO-OGP），獲得不同比例的雙肽修飾的PEEK材料。

圖2.可點擊的貽貝肽模擬物和兩個 DBCO封端的生物活性肽的分子結構及使用仿生肽點擊策略激活 PEEK 的過程

修飾PEEK材料的生物學功能檢測?

細胞相容性和抗感染性是植入材料可用性的前提條件，研究人員發現有涂層的PEEK材料表現出了和骨髓源的間充質干細胞（BM-MSCs）的良好相容性，且AMP偶聯的PEEK材料表現出了良好的抗菌效果

理想的骨植入物應該能提供足夠的成骨活性，實現穩定的骨-植入物的整合。研究人員在不同的PEEK表面培養BM-MSCs 4-14天后檢測成骨細胞的成骨分化，結果顯示所有肽修飾的PEEK材料都能明顯的誘導細胞成骨分化，且OGP偶聯的PEEK材料表現出更好的成骨誘導活性。免疫熒光檢測不同PEEK表面的BM-MSCs的骨鈣素（OCN，成骨分化標志物）（圖3）.

圖3.不同組別的BM-MSCs細胞在成骨誘導7天后的聯合免疫染色圖像：紅色（肌動蛋白），綠色（OCN）和藍色（細胞核）。

體外實驗表明偶聯肽的PEEK材料表現出了良好的抗感染及成骨誘導活性，說明PEEK表面仿生涂層偶聯AMP和OGP的策略是可行的，體內實驗中，偶聯肽的PEEK材料同樣也表現出了良好的抗感染能力和成骨誘導活性。

研究結論

總之，研究人員開發了一種升級的受貽貝啟發的表面策略，通過使用具有可點擊疊氮基末端的 Mfps模擬肽實現PEEK骨植入物的多功能化。總的來說，生物正交化學和貽貝粘附機制的結合可以培育出更好的類貽貝表面化學，這可能是惰性醫療植入物表面生物工程的一個有前景的解決方案，特別是對于多種生物功能的合理整合以滿足臨床需求。

作者信息

蘇州大學附屬第一醫院骨科博士研究生李蒙，柏家祥和碩士研究生陶華強是本文并列第一作者，中科院深圳先進院王懷雨教授，江蘇大學潘國慶教授和蘇州大學附屬第一醫院耿德春教授是本文的共同通訊作者。

產品推薦

在本研究中使用的檢測肌動蛋白的TRITC Phalloidin 羅丹明標記鬼筆環肽（貨號:40734）為翌圣生物科技（上海）股份有限公司（以下簡稱翌圣生物）產品。翌圣生物為您提供多款不同熒光標記的鬼筆環肽，滿足您多標實驗的不同需求。

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4）靈敏度高：納摩爾濃度（nM）染色即可滿足實驗要求；

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訂購信息

產品名稱	產品編號	規格	價格（元）	*（元）
TRITC Phalloidin 羅丹明標記鬼筆環肽	40734ES75	300T	1533	785.00
FITC Phalloidin FITC標記鬼筆環肽	40735ES75	300T	1533	785.00
iFluor™ 488 phalloidin iFluor™ 488標記鬼筆環肽（綠色）	40736ES75	300T	2126	1853.00
iFluor™ 555 phalloidin iFluor™ 555標記鬼筆環肽（橘色）	40737ES75	300T	2126	1853.00
iFluor™ 647 phalloidin iFluor™ 647標記鬼筆環肽（遠紅）	40762ES75	300T	2126	1853.00
Phalloidin 鬼筆環肽	40774ES03	1mg	5788	5788.00

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參考文獻

Meng Li, Jiaxiang Bai, Huaqiang Tao, Li Hao, Weiling Yin, Xiaoxue Ren, Ang Gao, Ning Li, Miao Wang, Shiyuan Fang, Yaozeng Xu, Liang Chen, Huilin Yang, Huaiyu Wang, Guoqing Pan, Dechun Geng, Rational integration of defense and repair synergy on PEEK osteoimplants via biomimetic peptide clicking strategy, Bioactive Materials, ISSN 2452-199X, doi.org/10.1016/j.bioactmat.2021.07.002.

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