海洋貽貝粘附蛋白具有高強度、高韌性和防水性,以及極強的黏附基體的功能,這與其特殊的分子結構、多巴(DOPA)介導的鏈間交聯和與底材之間的相互作用方式有關,并且,它還具有很好的生物相容性和可降解性,是一類極具優勢和潛力的生物膠黏劑。
貽貝粘蛋白通過兩力一網
兩力指:靜電相互作用力;疏水相互作用力
一網指:氧化的多巴基團與未氧化的多巴基團
相互交聯形成微觀生物支架,強力粘附于創面,隔水發揮促進愈合和止癢止痛的作用。
1.貽貝粘蛋白的促愈合機理
貽貝粘蛋白形成隔水黏附帶正電荷的微觀生物支架促進愈合。貽貝粘蛋白MAP的等電點是9.5,在生理pH值下,因賴氨酸的存在帶有正電荷,在創面形成微觀支架,吸引帶負電的細胞,例如表皮細胞、成纖維細胞等快速貼壁、爬行替代和生長,促進創面愈合。
貽貝粘蛋白分子中含有大量的3,4-二羥基苯丙氨酸(DOPA),氧化的DOPA和未氧化的DOPA的氧存在的環境中自氧化交聯形成微觀非連續網狀生物支架,加固了隔水黏附。
2.貽貝粘蛋白的抑制黑色素生成機理
黑色素的合成在皮膚基底層的細胞中間發生的,不是在細胞內,色素的形成是色體內酪氨酸和酪氨酸酶反應形成DOPA,再形成多巴醌,最后形成多巴色素,整個過程都是氧化過程。
貽貝粘蛋白的DOPA與色素形成過程中的DOPA一樣,也是酪氨酸在酪氨酸酶作用下反應形成的。氧化DOPA和未氧化DOPA會相互交聯,形成高聚物。貽貝粘蛋白的DOPA基團可與黑色素形成過程中生成的DOPA反應,中止黑色素的形成。同時MAP作為還原劑,通過抑制氧化作用,抑制色素的生成。
3.貽貝粘蛋白的止癢機理
貽貝粘蛋白(MAP)中具有10%含量的L-DOPA基團,L-DOPA跟帕金森癥的治療藥物-多巴胺結構非常相近,它們都是神經遞質,可將信號從一段神經傳導至另一段,神經細胞具備它們的受體。
貽貝粘蛋白(MAP)在生理PH值下帶有很高載量的正電荷,人體的各種細胞帶負電荷,包括組成皮膚的各種細胞。每平方厘米皮膚表面包含至少150個神經末梢,豐富的末梢上探到表皮層。靜電作用是微觀系統的強作用,貽貝粘蛋白首先通過靜電作用與神經末梢細胞結合,蛋白的DOPA繼而與細胞表面的DOPA受體結合,阻斷神經細胞的部分信號傳輸,從而起到止癢的作用。