I型胶原蛋白是人体内最常见的一种蛋白，在很多组织中发挥着结构基元的重要角色。在角膜中，胶原蛋白形成直径约36纳米的纤维，并且纤维进一步平行排列得到层状结构，从而满足了坚固、透明组织的功能需要。临床上，开发角膜替代物来代替人体器官移植具有重要意义。目前已经有基于聚（甲基丙烯酸甲酯）和聚（2-羟乙基丙烯酸甲酯）等合成聚合物的现成角膜替代品，但是这些移植物不能有效与周围组织融为一体并最终会被排出眼外。最近，胶原蛋白基的生物角膜替代物也得以成功合成，相对于聚合物来说它们具有良好的生物相容性，然而缺乏结构组织限制了其功能特性。因此，从开发角膜替代物的角度来说，获得合适的材料机械性质以同时满足缝合和视力透明度的要求仍是一个严峻的挑战。
成果简介
近日，约翰霍普金斯大学Jennifer H. Elisseeff教授、Anirudha Sing教授与郭琼玉教授合作，利用环糊精实现了胶原蛋白纤维化和纤维排列的调制，成功得到了一种高度透明且机械强度高的胶原蛋白玻璃胶移植物，该移植物具有模拟天然角膜的超微结构。研究表明，环糊精能够与胶原蛋白分子相互作用，从而影响玻璃化过程并促使胶原蛋白原纤维形成片状结构。该成果以题为"Cyclodextrin Modulated Type I Collagen Self-Assembly to Engineer Biomimetic Cornea Implants"发表在Advanced Functional Materials上。
本文中通过环糊精调制I型胶原蛋白玻璃化过程中的自组装，成功开发了一种透明且坚固的角膜替代物，该种角膜替代物具有与天然角膜类似的超微结构。环糊精能够抑制原纤维形成并调制层状组织，从而得到直径更小的纤维和片状结构，而且该植入物能够促进组织整合和支持再上皮化。因此，添加环糊精能够有效调节胶原蛋白自组装，提供了一种制备角膜仿生代替物的简单方法。
文献链接：Cyclodextrin Modulated Type I Collagen Self-Assembly to Engineer Biomimetic Cornea Implants (Adv. Funct. Mater. 2018, DOI: 10.1002/adfm.201804076)
