生物改性技术：探索未来生物科技发展方向

生物改性技术主要通过酶、发酵等技术的应用改变化学纤维的结构和性能。自Merrifield在1963年报道了固相合成肽的研究以来，医药领域对合成肽在多种疾病治疗中展开了大量研究，其中以酯键连接的纤维素与肽复合物具有靶向释放活性肽的功效，以纺织材料负载肽的技术在伤口护理领域得到应用，层粘连蛋白和弹性蛋白负载在医用敷料上后可应用于创面护理。

由于中性粒细胞中的弹性蛋白酶及金属硫蛋白酶等对慢性伤口愈合过程中的生长因子和结缔组织蛋白质有较大的破坏作用，通过医用敷料吸附蛋白酶可以有效加快伤口愈合。研究显示，在棉纤维上接枝小分子量的肽链对中性粒细胞弹性蛋白酶有吸附作用，以此降低其对伤口愈合的破坏作用。缬氨酸—脯氨酸—缬氨酸组成的链段对弹性蛋白酶有识别功能，在促进慢性伤口愈合过程中有重要作用。

蛋白质和酶可以通过共价键合、交联、吸附等方式接枝到棉纤维上，含有转化酶和葡萄糖氧化酶的细胞也可以负载到棉织物上。把脲酶负载到棉织物过滤材料上可用于尿素的水解，负载后形成的复合材料中棉纤维提供了一个稳定的结构及较高的比表面积，而酶、蛋白质等物质赋予材料优良的生物活性。把牛奶中的酪蛋白负载在棉纤维表面可以得到类似羊毛的抗紫外性能，把丝胶负载在棉纤维上可以使纤维获得良好的生物相容性。(www.xing528.com)

在医疗卫生领域，具有酶活性的改性棉纤维可以利用其负载的酶消化细菌，得到具有抗菌性能的医用纺织品，负载酶的纤维也可以通过其催化作用使生化武器失去活性。Edwards等把有机磷水解酶和溶菌酶用共价键连接到棉纤维上，通过酶对细胞壁中肽聚糖的水解作用起到抗菌作用，并且通过有机磷水解酶的催化作用分解沙林、梭曼等有机磷神经毒素。在与酶接枝的过程中，经甘氨酸酯化的棉纤维具有更好的反应活性，戊二醛和羰基二咪唑可以作为交联剂使酶固定在棉纤维上。

脂类物质主要包括油脂和类脂，如磷脂、固醇等有机小分子物质。尽管脂类物质涉及的范围广、化学结构差异大、生理功能各不相同，其共同的物理性质是不溶于水而溶于有机溶剂，在水中相互聚集形成内部疏水的聚集体，可以负载油溶性的活性成分。羊毛表面的脂质中含有神经酰胺等具有良好皮肤护理功能的活性成分，进入人体表皮后可以增强其持水功能，使皮肤更加滋润光滑。棉纤维表面负载一层有生物活性的脂类化合物后，可作为缓释载体包埋抗菌剂、皮肤修复剂、药物等活性成分，通过光、热、pH、氧化还原等作用可以调节其负载的活性成分的释放速度，起到缓控释放活性成分的功能，在美容化妆品等领域有很高的应用价值。