近日，浙江大学物理高等研究院雷海教授团队和南京大学曹毅教授团队在蛋白质工程与生物材料交叉领域取得重要进展。相关研究以Communication形式发表在国际化学顶刊Angewandte Chemie International Edition上。
可注射并能在体内原位成胶的水凝胶是组织工程、再生医学和细胞治疗中的关键材料，但如何在确保良好生物相容性的同时实现快速、可控的交联过程一直面临挑战。传统化学交联需要外加反应物或较强反应条件，而物理交联水凝胶往往缺乏稳定性和机械强度。针对这一瓶颈，研究团队创新性地构建了一个可热触发的 SpyCatcher/SpyTag 蛋白连接体系（TASpy）。通过对 SpyTag 结构的工程化改造，使其在低温下保持低活化、易操作和可注射的状态，而在生理温度下部分解折叠并迅速恢复反应能力，触发 SpyCatcher 与 SpyTag 之间的共价连接，从而实现精准控制的快速成胶。
这一策略为体内原位构筑蛋白水凝胶提供了全新的解决方案。研究表明，TASpy 体系在 37°C 条件下能够在数分钟内完成凝胶化，形成具有优异力学性能的蛋白水凝胶，既具备必要的强度和韧性，又保持良好的细胞相容性，适合细胞封装及三维培养。此外，该水凝胶在体内表现稳定，能够在皮下维持数周并逐渐降解，显示出良好的生物安全性和结构稳定性，为未来在再生医学、细胞治疗和局部药物递送等领域的应用奠定了基础。
该项研究突破性地将经典的 SpyCatcher/SpyTag 共价连接体系与温度响应机制结合，实现了从“低温流动”到“体温成胶”的高度可控材料转变，解决了传统蛋白水凝胶在操作性与成胶动力学上的核心难题，展现了蛋白质工程材料在医学与工程场景中的巨大潜力。
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202509477。
