تصميم بروتين الحرير الحرير المواد سبيكة للتطبيقات الطبية الحيوية

ملخص

المزج هو نهج فعال لتوليد الحيوية مع مجموعة واسعة من الخصائص والميزات مجتمعة. من خلال التنبؤ التفاعلات الجزيئية بين مختلف بروتينات الحرير الطبيعي، والحرير، والحرير البروتين منصات سبيكة جديدة مع مرونة الانضباطي الميكانيكية والكهربائية الاستجابة والشفافية البصرية، للتجهيز الكيميائية والتحلل البيولوجي، أو الاستقرار الحراري يمكن تصميم.

الملخص

عرض البروتينات الليفية متواليات والهياكل المختلفة التي استخدمت لمختلف التطبيقات في مجالات الطب الحيوي مثل أجهزة الاستشعار، لطب النانوي، وتجديد الأنسجة، وتسليم المخدرات. والمواد على أساس التفاعلات المستوى الجزيئي بين هذه البروتينات تساعد على توليد تصميم متعدد الوظائف الحيوية سبيكة البروتين جديدة ذات خصائص الانضباطي. كما توفر هذه النظم المواد سبائك المزايا بالمقارنة مع البوليمرات الاصطناعية التقليدية بسبب التحلل البيولوجي المواد، توافق مع الحياة، وtenability في الجسم. استخدمت هذه المادة يمزج بروتين الحرير البري التوسة دودة (Antheraea pernyi) والحرير والتوت المحلي (Bombyx موري) كمثال لتوفير بروتوكولات مفيدة حول هذا الموضوع، بما في ذلك كيفية التنبؤ البروتين البروتين التفاعلات بالطرق الحسابية، وكيفية إنتاج سبائك البروتين الحلول، وكيفية التحقق من أنظمة سبائك بواسطة التحليل الحراري، وكيفية افتعال السبائك متغيربما في ذلك المواد البصرية مع حواجز شبكية حيود والمواد الكهربائية مع الدوائر الطلاء، والمواد الصيدلانية لإطلاق المخدرات والتسليم. يمكن لهذه الأساليب أن توفر معلومات هامة عن تصميم الجيل القادم متعددة الوظائف الحيوية استنادا سبائك بروتين مختلفة.

المقدمة

خلقت طبيعة الاستراتيجيات لتوليد مصفوفات بيولوجية الانضباطي ومتعددة الوظائف باستخدام عدد محدود من البروتينات الهيكلية. على سبيل المثال، تستخدم دائما المرنين والكولاجين في الجسم الحي معا لتوفير القوة قابلة للتعديل والمهام المطلوبة لأنسجة معينة ^1،2. المفتاح لهذه الاستراتيجية هو المزج. يتضمن مزج خلط البروتينات مع نسب محددة وهو نهج التكنولوجي لتوليد مواد بسيطة مع أنظمة الانضباطي وخصائص متنوعة ^3-5. مقارنة مع ^6،7 استراتيجيات الهندسة الاصطناعية، ويمكن مزج أيضا تحسين التوحيد المادية والقدرة على معالجة المواد نظرا لسهولة التشغيل ^8-16. لذا، وتصميم متعددة الوظائف، حيويا السبائك البروتين ....

البروتوكول

1. التنبؤ تفاعلات البروتين

1. تحليل Bioinfomatics من جزيئات البروتين
   1. زيارة المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية موقع (www.ncbi.nlm.nih.gov/protein/)، والبحث في أسماء البروتين التي سيتم استخدامها لدراسة سبيكة. ملاحظة: بالنسبة لهذا المثال، تم استخدام اثنين من البروتينات: البروتين A، وهو التوسة دودة الحرير البري فبروين، والبروتين B، وهو فبروين التوت الحرير المحلي. للبروتين A، تسلسل الأحماض الأمينية يمكن العثور عليها في "فبروين [Antheraea pernyi] بنك ا....

النتائج

تفاعلات نموذجية البروتين البروتين (على سبيل المثال، بين البروتين والبروتين B) يمكن أن تحتوي المسؤول عن تهمة (كهرباء) الجذب السياحي، وتشكيل الرابطة الهيدروجينية والتفاعلات مسعور، ماء، وكذلك ثنائي القطب، المذيبات، ومكافحة أيون، وآثار التدهور الحتمي بين محددة المجالات من البروتينات اثنين (الشكل 2) ^3. لذلك، في الأساس، يمكننا التنبؤ آثار هذه التفاعلات بواسطة المحاكاة الحاسوبية.

المناقشة

أحد الإجراءات الأكثر أهمية في إنتاج "سبائك" نظام البروتين هو للتحقق من امتزاج البروتينات المخلوطة. خلاف ذلك، فإنه ليست سوى خليط من البروتين أو البروتين نظام مركب إمتزاج دون خصائص مستقرة والانضباطي. طريقة التحليل الحراري التجريبي يمكن استخدامها لهذا الغرض وللتأكيد على خصائص سبائك. البروتين البروتين التفاعلات يمكن الاطلاع فقا لنموذج فلورى-هاغينز في ⁴⁸ شعرية والتفاعلات بين "المذيبات" (البروتين المكون الغالب) و "المذاب" (المكون طفيفة البروتين)........

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة

الاسم	الشركة	رقم فهرسي	التعليقات
Q100 كالوريمتر المسح التفاضلي (DSC)	TA Instruments ، نيو كاسل ، DE ، الولايات المتحدة الأمريكية	N / A	يمكنك استخدام أي نوع من DSC مع برنامج لحساب السعة الحرارية.
SS30T نظام الاخرق فراغ	T-M Vacuum Products، Inc. ، Cinnaminson ، نيوجيرسي ، الولايات المتحدة الأمريكية	N / A	مع الأجزاء المصممة حسب الطلب ؛ يمكنك استخدام أي نوع من أنظمة الاخرق لتغطية.
فرن فراغ VWR 1415M	VWR International ، بريدجبورت ، نيوجيرسي ، الولايات المتحدة الأمريكية	N / A	يمكنك استخدام أي نوع من أفران التفريغ لربط العينات فعليا.