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技术文章
更新时间：2025-10-16
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3D生物打印材料是组织工程的核心。本文将深入探讨以骨胶原蛋白和重组胶原蛋白为代表的大分子蛋白如何作为关键的生物墨水，在仿生支架构建、细胞行为引导及骨组织修复等领域推动技术革新，并分析其性能优势与未来发展。
一、基础细胞外基质（ECM）蛋白
1. 重组人Laminin-511 E8
￮ 供应商：同立海源（中国）
￮ 货号：SMP-SHC-002-F-002
￮ 分子量：76.7 kDa（α5链）+ 35.0 kDa （β1链）+ 35.7 kDa（γ1 链）
￮ 纯度：>95%（SDS-PAGE银染）
￮ 特性：含完整整合素结合位点，支持多能干细胞三维培养。
2. 重组人Fibronectin片段3（EDB+型）
￮ 供应商：R&D Systems（美国）
￮ 货号：3938-FN-050
￮ 分子量：~65 kDa
￮ 纯度：>90%（考马斯亮蓝染色）
￮ 特性：含RGD序列，促进细胞黏附与迁移。
3. 牛源I型胶原蛋白
￮ 供应商：华夏司印（上海）
￮ 货号：R102A1（0.1 g）
￮ 分子量：~300 kDa
￮ 纯度：>98%（酸溶性提取）
￮ 特性：三螺旋结构提供机械支撑，可与GelMA混合调节打印性能。
二、光交联改性蛋白
4. 甲基丙烯酰化弹性蛋白（ElaMA）
￮ 供应商：阿拉丁（中国）
￮ 货号：E102082
￮ 分子量：>100 kDa（猪主动脉提取后改性）
￮ 纯度：>95%（冻干粉末）
￮ 特性：蓝光交联后弹性模量可达10-100 kPa，适合软骨组织模拟。
5. 甲基丙烯酰化丝素蛋白（SilMA）
￮ 供应商：苏州永沁泉（中国）
￮ 货号：EFL-SilMA-001
￮ 分子量：~350 kDa（蚕茧提取后改性）
￮ 纯度：>90%（含光引发剂LAP套装）
￮ 特性：生物降解速率可通过甲基化程度调控，支持血管化结构打印。
6. 甲基丙烯酰化明胶（GelMA）
￮ 供应商：Merck（德国）
￮ 货号：927074
￮ 分子量：~150 kDa（牛源明胶改性）
￮ 纯度：>98%（低内毒素）
￮ 特性：广泛用于细胞封装，打印分辨率可达50-100 μm。
三、功能性结构蛋白
7. 重组人弹性蛋白（Tropoelastin）
￮ 供应商：艾普蒂生物（中国）
￮ 货号：ELN-10UG
￮ 分子量：~70 kDa（重组表达）
￮ 纯度：>85%（SDS-PAGE）
￮ 特性：弹性回复率>90%，适合心脏瓣膜支架。
8. 重组人角蛋白18（K18）
￮ 供应商：海默斯生物（中国）
￮ 货号：KM-001
￮ 分子量：~45 kDa
￮ 纯度：>95%（基因工程生产）
￮ 特性：模拟皮肤角质层结构，促进伤口愈合。
9. 猪胃粘蛋白（Mucin）
￮ 供应商：Sigma-Aldrich（美国）
￮ 货号：M2378
￮ 分子量：>100 kDa（糖蛋白）
￮ 纯度：>90%（胃黏膜提取）
￮ 特性：亲水性强，可作为打印支撑材料。
四、重组功能蛋白
10. 重组人骨形态发生蛋白2（BMP-2）
￮ 供应商：PeproTech（美国）
￮ 货号：120-05
￮ 分子量：~30 kDa（二聚体）
￮ 纯度：>97%（HPLC检测）
￮ 特性：诱导间充质干细胞成骨分化，适合骨组织打印。
11. 重组人α2-巨球蛋白（α2M）
￮ 供应商：上海钦诚生物（中国）
￮ 货号：10μg/50μg/200μg
￮ 分子量：~725 kDa（四聚体）
￮ 纯度：>95%（重组表达）
￮ 特性：蛋白酶抑制活性，保护打印结构免受酶解。
12. 重组人纤维蛋白原（Fibrinogen）
￮ 供应商：Cellink（瑞典）
￮ 货号：CELLINK FIBRIN
￮ 分子量：~340 kDa
￮ 纯度：>98%（冻干粉末）
￮ 特性：与凝血酶交联后形成纤维网络，适合血管生成模型。
五、天然高分子蛋白
13. 牛血清白蛋白（BSA）
￮ 供应商：诺扬生物（中国）
￮ 货号：bs-0292P
￮ 分子量：66.4 kDa
￮ 纯度：>99%（无IgG污染）
￮ 特性：调节打印墨水粘度，常用作对照蛋白。
14. 兔多克隆抗体（抗VEGF）
￮ 供应商：Immunoway（美国）
￮ 货号：YT2895
￮ 分子量：~150 kDa
￮ 纯度：>95%（亲和层析纯化）
￮ 特性：靶向血管内皮生长因子，用于肿瘤微环境建模。
15. 马弹性蛋白（Elastin）
￮ 供应商：河北立洽生物（中国）
￮ 分子量：>70 kDa（组织提取）
￮ 纯度：>90%（冻干纤维）
￮ 特性：与胶原蛋白混合可调节支架刚度。
六、特殊应用蛋白
16. 猫Fel d 1重组蛋白（过敏原）
￮ 供应商：Sino Biological（中国）
￮ 货号：301-FELDI0010
￮ 分子量：21.6 kDa
￮ 纯度：>95%（大肠杆菌表达）
￮ 特性：用于过敏反应体外模型构建。
17. 犬TNF-α重组蛋白
￮ 供应商：广州华韵生物（中国）
￮ 货号：HYFP1043-200ug
￮ 分子量：17 kDa
￮ 纯度：>97%（SEC-HPLC）
￮ 特性：诱导炎症微环境，适合免疫研究。
18. 食蟹猴白蛋白（Albumin）
￮ 供应商：Abcam（英国）
￮ 货号：ab267858
￮ 分子量：69 kDa（重组表达）
￮ 纯度：>98%（无动物源）
￮ 特性：药物代谢研究的理想载体。
七、复合生物墨水
19. GelMA-Fibrin复合墨水
￮ 供应商：Merck（德国）
￮ 货号：927074
￮ 组成：GelMA（10% w/v）+ 纤维蛋白原（2 mg/mL）
￮ 特性：光交联与酶交联双重机制，支持高细胞存活率（>90%）。
20. SilMA-HA复合墨水
￮ 供应商：Qiyue Bio（中国）
￮ 货号：Q-0326444
￮ 组成：丝素蛋白（5% w/v）+ 透明质酸（2% w/v ）
￮ 特性：促进软骨细胞外基质分泌，适合关节修复。
选择指南：
1. 打印技术匹配：
￮ 挤压式打印：先选择高粘度蛋白（如胶原蛋白、弹性蛋白）。
￮ 光固化打印：推荐甲基丙烯酰化改性蛋白（GelMA、ElaMA）。
￮ 喷墨打印：需低粘度蛋白（如BSA、纤维蛋白原）。
2. 功能需求：
￮ 力学支撑：弹性蛋白、甲基丙烯酰化丝素蛋白。
￮ 细胞黏附：含RGD序列的纤连蛋白、层粘连蛋白。
￮ 生物活性：BMP-2、VEGF抗体。
3. 质量控制：
￮ 纯度检测：要求SDS-PAGE银染显示单一主带，HPLC纯度>95%。
￮ 内毒素：细胞实验需<5 EU/mg，临床前研究需<0.1 EU/mg。
￮ 批次稳定性：建议选择提供COA和生物相容性报告的供应商。
4. 储存与使用：
￮ 冻干蛋白：-20°C保存，复溶后避免反复冻融。
￮ 液体蛋白：4°C短期保存，长期需分装冻存。
￮ 交联条件：光交联需控制波长（365-405 nm）和曝光时间（10-60秒）。
供应商资源：苏州阿尔法生物
以上蛋白均已在生物3D打印领域验证，可直接用于构建组织工程支架、药物筛选模型及体外器官模拟。建议根据具体应用场景（如硬度需求、降解速率、细胞类型）选择组合配方。
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