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Aggregate《聚集体》致力于发表聚集体科学领域的基础和应用研究，涵盖材料化学、物理、生物、应用工程等广泛领域的重要进展和创新性成果。
Aggregate 的收稿范围广泛，单分子或离子层次之上相关研究成果均符合期刊收稿范围，例如（但不限于）：有机聚集体、无机功能材料、有机 / 无机杂化体系、高分子聚合物、纳米粒子、低维材料、金属有机骨架、超分子组装体、刺激响应体系、清洁能源、光电器件、光伏电池、发光材料、化学传感、生物探针、医学成像、疾病诊疗、药物递送等众多前沿领域。
Aggregate 鼓励打破学科藩篱，实现研究范式转移，在更高的结构层次上探索更复杂的系统和过程。
文章信息
通讯作者：隋晓楠（东北农业大学）
作者：兰天，董亚博，石佳佳，王星，徐泽健，张妍，江连洲，周维彪，隋晓楠*
Keywords：
antibacterial
anti-inflammatory
diabetes chronic wounds
self-healing
soy protein based-hydrogel
原文链接：
https://doi.org/10.1002/agt2.639
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文章简介
大豆蛋白是一种重要的植物源蛋白质，因其丰富的营养价值、独特的功能特性以及优越的可持续性，在多个领域中发挥着重要作用。鉴于对可持续替代品的需求日益增长，大豆蛋白已成为动物性蛋白质的极具潜力的替代品，尤其是在水凝胶的开发中。然而，大豆蛋白在水凝胶中的应用一直受到各种因素的限制，例如初始机械强度较低，以及在实现特定应用所需的流变特性方面仍面临挑战。
因此，为了突破传统植物蛋白基水凝胶在力学性能和稳定性等方面的局限，本文深入探索利用动态席夫碱键与金属-配体键相结合的动态化学键交联策略，成功研制出一种新型、环保的高强度大豆蛋白基水凝胶 (图1)。与传统依赖加热的水凝胶制备方法不同，本文通过创新的化学反应设计，仅通过简单的搅拌过程，即可促使氧化瓜尔胶 (OGG) 中的醛基与经表没食子儿茶素没食子酸酯 (EGCG) 修饰的大豆蛋白中的氨基发生席夫碱反应，直接形成水凝胶。这一方法不仅简化了制备步骤，还赋予了水凝胶独特的自愈合能力。同时，借助引入银离子与EGCG中的儿茶酚基团形成金属-配体键，促进了蛋白质分子间的交联和团聚体的形成，进一步强化了水凝胶的三维网络结构，并实现对水凝胶性能的精细调控。
图1. (a) 大豆蛋白基水凝胶通过动态席夫碱键和金属-配体键形成示意图，(b) 大豆蛋白基水凝胶促进创面愈合示意图
通过梯度调控金属-配体键的密度，实现了对水凝胶机械性能 (如拉伸性能高达380%)、溶胀行为和流变学特性的可控调节，以满足大豆蛋白在多种应用中的多样化需求 (图2)。研究发现，Ag+浓度为5 mg/mL时，水凝胶内部呈现出牺牲键和刚性化学键之间的平衡状态。而当Ag+浓度为10至15 mg/mL时，牺牲键为主导作用。当施加高应变时，刚性的可逆共价键会断裂，从而降低拉伸应力。当Ag+浓度进一步增加到30至40 mg/mL时，蛋白质开始聚集，导致凝胶网络结构容易断裂，这使得水凝胶失去了其延展性和承载能力。此外，该水凝胶还展现出卓越的自愈合能力、良好的粘附性和可注射性，具备显著的抗菌性能、抗炎效果、调控巨噬细胞极化的潜能和优异的生物相容性，能有效促进细胞迁移、血管新生和胶原沉积，显著加速伤口愈合过程，展示了其作为先进生物材料的巨大应用前景。
图2. 大豆蛋白基水凝胶的自愈合能力、溶胀性能、保水性能、机械性能等
以上研究论文以“Advancing Self-Healing Soy Protein Hydrogel with Dynamic Schiff Base and Metal-Ligand Bonds for Diabetic Chronic Wound Recovery”为题发表于Aggregate期刊，论文第一作者为东北农业大学食品学院的兰天副教授，通讯作者为东北农业大学食品学院的隋晓楠教授。
（Aggregate 2024, e639. https://doi.org/10.1002/agt2.639）
第一作者
兰天，东北农业大学食品学院，副教授，硕士生导师。2024年6月毕业于东北农业大学粮食、油脂及植物蛋白工程专业，获工学博士学位，并在新加坡国立大学 (NUS) 食品科学与技术系进行联合培养。主要从事大豆蛋白质结构解析与高值化应用开发等研究，在 Aggregate、Biomaterials、Food Hydrocolloids、Food Chemistry 等高水平SCI期刊发表论文10余篇。
通讯作者
隋晓楠，东北农业大学食品学院，二级教授，博士生导师，于新加坡国立大学 (NUS) 获博士学位，国家杰出青年科学基金和国家优秀青年科学基金获得者，任黑龙江省绿色食品科学研究院副院长 (正处级)、第十三届黑龙江省政协委员、第六届全国青科协委员、第四届黑龙江省青科协副会长等职务。主要从事大豆蛋白质研究，围绕大豆球蛋白分子结构解析、构效关系表征、调控机制等关键科学问题，揭示食品加工中蛋白质分子变构、组装、重排基本科学规律，实现大豆蛋白质绿色加工和高值化利用。先后主持国家级、省部级项目/课题20余项，包括国家自然科学基金项目、教育部霍英东青年教师基金，人社部“高层次留学回国人才”、中国科协“青年人才托举工程”、黑龙江省青年“龙江学者”、黑龙江省“头雁”团队骨干成员等。担任 Sustainable Food Proteins 副主编、Journal of Food Biochemistry 学术编委、《食品科学》青年编委、《未来食品科学》编委等。以第一或通讯作者在 Aggregate、Biomaterials、Annual Review of Food Science and Technology、ACS Sustainable Chemistry & Engineering 等高水平SCI期刊发表论文近200篇，其中IF >15论文3篇，IF >10论文36篇，封面论文3篇，全球前0.1% ESI热点论文2篇、1% ESI高被引7篇，他引6000余次。入选2022年和2023年全球前2%顶尖科学家，出版英文独著1部，英文专著3部。研究成果获中国食品科学技术学会科技创新奖-杰出青年奖、美国化学学会 (ACS) 农业与食品化学部青年科学家奖、美国油脂化学家协会 (AOCS) 青年科学家奖、国际食品科学技术联盟 (IUFoST) 青年科学家奖、德国施普林格 (Springer) 全球优秀博士论文奖、黑龙江省自然科学一等奖等荣誉。
往
期
回
顾
4. 南方医科大学皮肤病医院廖玉辉教授、中山大学附属第五医院夏瑾瑜教授等团队：氨基-炔点击水凝胶负载AIE纳米囊泡治疗深度烧伤创面
6. 日本京都大学Takaya Terashima副教授团队：可拉伸、自愈合和选择性粘附的胶束交联水凝胶：随机共聚物作为动态自分选区域
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