題目：Mussel-Mimetic Protein-Based Adhesive Hydrogel
作者：Bum Jin Kim, Dongyeop X. Oh , Sangsik Kim , Jeong Hyun Seo , Dong Soo Hwang, Admir Masic, Dong Keun Han, Hyung Joon Cha
出處：http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/bm4017308
閱讀筆記：
1本文解決了什么問(wèn)題馍刮？
研究者用Fe3+和NaIO4實(shí)現(xiàn)了MAP(Mussel-Mimetic Protein) fp1的凝膠化魏铅。前者得到非共價(jià)配位型线罕，后者為共價(jià)型。
2作者為什么能想到這個(gè)選題凶掰？
之前已有相關(guān)的研究，MAP一類(lèi)物質(zhì)已被大家認(rèn)識(shí)到妆丘，而且DOPA是起作用的部分也已知道锄俄。而且從貽貝的分泌物中發(fā)現(xiàn)有較多的Fe3+存在，所以研究者意識(shí)到可以用Fe3+來(lái)凝膠化勺拣。根據(jù)DOPA的結(jié)構(gòu)奶赠，其苯環(huán)上有兩個(gè)酚羥基，易于被氧化药有，研究者可能想到了用氧化來(lái)連接各部分DOPA（兩個(gè)苯環(huán)連起來(lái)是我沒(méi)想到的毅戈，用NaIO4也是我不知道的）苹丸。
3作者所做實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容是什么？
① 包含DOPA的MAP的準(zhǔn)備苇经。
② MAP的凝膠化赘理。細(xì)節(jié)見(jiàn)文獻(xiàn)。
③ 吸收分光光度法分析扇单。
④ 共振拉曼光譜商模。
⑤ 流變分析。
⑥ 在潮濕的條件下測(cè)量散裝粘接強(qiáng)度蜘澜。
4實(shí)驗(yàn)用到的方法和手段是什么施流？
① 用NaIO4來(lái)氧化DOPA，得到共價(jià)型鄙信。
② 加入Fe3+后用乙酸和NaOH調(diào)節(jié)體系的pH瞪醋，使得Fe3+與O2-配位，得到非共價(jià)型装诡。
③ 用紫外可見(jiàn)方法得到DOPA- Fe3+配位情況银受，看顏色變化來(lái)判斷反應(yīng)進(jìn)程。
④ 用共振拉曼光譜方法得到不同pH下DOPA- Fe3+配位信息。
⑤ 用ARES(Advanced Rheometric Expansion SystemMAP)來(lái)研究水凝膠的粘彈性性質(zhì)，儲(chǔ)能模量和損耗模量也被研究到赏酥，搭接剪切試驗(yàn)(Lap shear testing)則被用來(lái)研究其粘接強(qiáng)度。
5實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么蜀漆？
① Amino acid composition analysis to quantify the modification yield of rfp-1. DOPA modification yield can be evaluated using calculated composition ratio of tyrosine and DOPA. Theoretical composition means a calculated composition based on rfp-1 sequence (AKPSYPPTYK)12. Experimental composition of all other amino acids showed a similar tendency with theoretical composition.
② Schematic representation of the MAP-based gelation process via Fe3+-DOPA coordination-mediated noncovalent cross-linking or DOPA quinone-mediated covalent cross-linking.
DOPA的結(jié)構(gòu)如下所示。
③ (a) Photographs of the gelation processes by the two cross-linking mechanisms. The bright brown color of the rfp-1 solution (top panel) changed to dark brown with the addition of oxidant NaIO4 (left middle panel), and gelation occurred within a few minutes (left bottom panel). Meanwhile, the rfp-1 solution changed to purple with the addition of FeCl3 (pH ～6; right middle panel), and gelation occurred after the pH was elevated (pH > 8) by adding NaOH droplets (right bottom panel). (b) Raman spectroscopic analysis of Fe3+-DOPA coordinative complexes in the rfp-1 solution according to pH variation.
a圖中咱旱，氧化需要幾分鐘的時(shí)間确丢，而加入Fe3+再加堿則顏色變化很快，好像先加Fe3+效果好些吐限；b圖中鲜侥，不同pH下拉曼光譜基本沒(méi)有太大區(qū)別。
④ Rheological behavior of the MAP-based hydrogels constructed via the two cross-linking mechanisms. (a) Time sweep analyses of both rfp-1 gels. Frequency sweep analyses of the (b) quinone-mediated covalent rfp-1 gel and (c) Fe3+-mediated coordinative rfp-1 gel. (d) Self-healing behavior was identified in the Fe3+-mediated rfp-1 gel by strain sweep analysis followed by a time sweep analysis.
a表明氧化反應(yīng)是需要一定時(shí)間的诸典，而配位反應(yīng)很快就完成了描函；b的黑線部分表明共價(jià)型表現(xiàn)得像固體的性質(zhì)；c表示膠高頻時(shí)表現(xiàn)得像固體狐粱，低頻時(shí)為彈性體舀寓。
⑤ (a) Schematic illustration and (b) actual image of lap shear testing using porcine skin tissue surfaces. The adhesive strengths of (c) Fe3+-mediated rfp-1 gels according to immersion buffer pH and (d) quinone-mediated rfp-1 gels according to curing time before water immersion were measured using a universal INSTRON device. (e) Self-healing ability of the Fe3+- and quinone-mediated rfp-1 gel via successive bulk adhesive strength measurements in PBS (pH 7.4). The adhesive strength values were normalized by the initial adhesive strength value to simplify the comparison.
e圖表示共價(jià)型的膠拉伸幾次后性能下降，且無(wú)法恢復(fù)肌蜻，非共價(jià)型性能不減互墓，且有自我修復(fù)的能力，應(yīng)用前景較好蒋搜。
6結(jié)果是否有其他解釋?zhuān)?/p>
7本文提出了什么新的問(wèn)題篡撵？
8本文有哪些不足判莉？怎樣改進(jìn)？
實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)不是很清楚育谬，而且后續(xù)的研究?jī)r(jià)值不大券盅。主要是這東西用在生物體上是不利的（試圖用來(lái)替代現(xiàn)在所用的線縫合的方法），用Fe3+的話需要的量挺多的膛檀，對(duì)生物體副作用還不好評(píng)估锰镀；用NaIO4的話體系可能受不了∷薰危可能暫時(shí)還不能用于生物體互站。
9將來(lái)的發(fā)展方向是什么？
改用其他的凝膠化辦法僵缺。這個(gè)東西生物相容性是很好的（本身就是從貽貝中提取出來(lái)的），而且其凝膠化強(qiáng)度也較強(qiáng)（貽貝靠這東西貼在石頭上踩叭，經(jīng)受風(fēng)吹浪打）磕潮，如果能讓其受控凝膠化，并且對(duì)生物體無(wú)害容贝，并且一段時(shí)間后能夠被吸收（分解掉）自脯，其能夠用在傷口粘和。外科手術(shù)中斤富，用膠粘起來(lái)可能會(huì)比用線縫好一些膏潮。所以想辦法讓多巴(DOPA)以其他方式凝膠化可能會(huì)好些。
10本文對(duì)自己課題有何啟發(fā)满力？
向自然界學(xué)習(xí)焕参。
如果需要某種性質(zhì)，最好先從自然界找找油额。從最開(kāi)始注意到貽貝類(lèi)生物能夠粘在石頭上叠纷，想到某種化學(xué)物質(zhì)在起作用，然后想辦法提取出來(lái)潦嘶，分析其結(jié)構(gòu)涩嚣，找到可能起作用的部分，再用相關(guān)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證掂僵，最后發(fā)展出一大類(lèi)物質(zhì)起到相同的作用航厚，并研究這些東西可能的應(yīng)用。
