微生物および生化学技術ジャーナル

概要

医療用途の植物性タンパク質

ナレンドラ・レディとイキ・ヤン

植物性タンパク質は医療用途に優れた可能性を秘めていますが、生体材料の製造にはかなりの課題があります。特に過去 10 年間、ポリマー生体材料の開発に多大な努力が払われてきましたが、組織工学、薬物送達、その他の医療用途に最適なポリマーは存在しません。そのため、生体材料の新しい供給源を見つけるための探求は続いています。コラーゲンやシルクなどの天然タンパク質、キトサンやセルロースなどの炭水化物、ポリ乳酸などの合成生体ポリマーは、潜在的な医療用途について広範に研究されてきました。バイオテクノロジーとナノテクノロジーも、医療用途の再生ポリマーや組み換えポリマーの開発に広く採用されてきました。ナノテクノロジーの登場と医療用途におけるその多くの利点により、組織工学、制御放出、その他の医療用途向けに、天然ポリマーと合成ポリマーの両方からナノファイバーとナノ粒子が開発されました。しかし、現在利用可能な天然ポリマーと合成ポリマーの両方には、医療用途での使用を制限する多くの制限があります。天然ポリマーから開発された生体材料は、医療用途に望ましい機械的特性を備えていません。たとえば、コラーゲンから開発された足場は加水分解安定性が低く、架橋して特性を改善する取り組みは細胞適合性の生体材料を提供するのに成功していません。シルクは優れた機械的特性と生体適合性を備えていますが、シルクの分解速度は遅く、シルクを溶解してさまざまなタイプの生体材料に加工することは困難です。ほとんどの合成ポリマーから開発された生体材料は生体適合性と機械的特性を備えていますが、体内で毒性物質に分解されることが懸念されています。同様に、金属やセラミックベースの生体材料は望ましい分解性がなく、さまざまな形態の生体材料に加工することが困難です。