丝素蛋白（SF）来源于蚕丝的脱胶处理，是一种由多种氨基酸组成的高分子聚多肽。SF具有良好的生物相容性、可生物降解性、高拉伸强度等特点，已被用于各种生物医学领域，包括伤口敷料、人造血管、细胞培养等。其已被美国食品药品管理局（FDA）所认证，是一种极具潜力的生物材料。
丝素蛋白因自身的高度结晶性而无法在水中溶解，这种疏水特性使其与水凝胶等亲水体系复合时难以得到均匀结构。
丝素蛋白溶液为半稳态胶体溶液，可以通过剪切力、超声、温度、有机溶剂等诱导凝胶化，相比其他基于丝素蛋白水凝胶的成胶方式，双键改性的甲基丙烯酰化丝素蛋白（SilMA）的光固化交联方式便携化高，且凝胶内部均一性好。为方便大家进行相关内容的学习，分别从理化性能、性能展示以及产品应用三方面对SilMA进行概述性介绍，让感兴趣的研究人员更懂SilMA水凝胶。
1、理化性能
甲基丙烯酰化丝素蛋白（SilMA）是通过甲基丙烯酸缩水甘油酯对SF进行甲基丙烯酰化改性，在SF分子上引入双键。由于SF分子特殊的空间结构，其在改性前极易形成结晶而难溶于水。引入额外的化学基团后，其可在水中快速溶解，这使SilMA可被光固化为水凝胶。
图1 EFL-SilMA-001不同浓度流变学特性：(A)光固化过程；(B)固化后储能模量；(C,D)黏度，纯水及蜂蜜作参考
2、性能展示
1、生物性能
通过改变SilMA水凝胶前驱体浓度和光照强度，可调整成胶强度，实现二/三维培养环境下细胞的正常增殖。
图2 EFL-SilMA-001水凝胶人静脉内皮细胞培养
2. 3D打印性能
EFL-SilMA-001水凝胶固化迅速且具有可调的机械性能，其在投影式光固化3D打印（DLP）应用上呈现优秀的成型效果。配合EFL团队研发的EFLBP8601 Pro系列光固化生物3D打印机，可轻松实现SilMA的复杂结构制造。
图3 利用光固化生物3D打印机（EFL-BP8601 Pro）打印的SilMA凝胶结构
3、产品应用
与丝素蛋白基水凝胶相关的再生医学应用层出不穷，涉及组织工程、生物3D打印等多个领域。
1、组织工程
相比其他材料，SF基生物材料具有更多无法比拟的优势，包括优异的细胞相容性、独特的机械性能、无毒副降解产物和可控的生物降解性以及理想的可加工性，在生物医学领域得到了广泛的研究和应用[1]。
2、生物3D打印
丝素蛋白(SF)创建的生物墨水SilMA可用于组织工程中的光固化生物3D打印。这种SilMA生物墨水能够构建高度复杂的器官结构，具有良好的结构稳定性和可靠的生物相容性。SilMA生物油墨适合用于DLP打印过程，并可根据特定的生物要求应用于组织和器官工程[2]。
参考文献：
[1] Zhou Z, Cui J, Wu S, Geng Z, Su J. Silk fibroin-based biomaterials for cartilage/osteochondral repair. Theranostics 2022; 12(11):5103-5124.
[2] Kim, S.H., Yeon, Y.K., Lee, J.M. et al. Precisely printable and biocompatible silk fibroin bioink for digital light processing 3D printing. Nat Commun 9, 1620 (2018).
