Hidrojeller, protein bazlı hidrojeller, enkapsülasyon, jelatin, zein, kolajen

1. İçerik
Giriş
Protein Bazlı Hidrojeller
Protein Bazlı Hidrojellerin
Kullanım Alanları
Sonuç

2. Giriş
– Hidrojeller su varlığında hidrofilik yapılarından dolayı şişebilen üç boyutlu çapraz
bağlı polimer yapılardır. Bu moleküller çapraz bağlarından dolayı suda
çözünmeyen porlu yapıdadırlar.
– Hidrojeller, büyük miktarlarda su veya biyolojik sıvıyı üç boyutlu hidrofilik
polimer ağlarına absorbe etme kabiliyetine sahiptir [1].
– gıda katkı maddeleri süper emiciler
– yara pansuman bileşikleri farmasötikler ve biyomedikal implantlar
– doku mühendisliği rejeneratif ilaçlarda ve kontrollü salım işlemi

3. Giriş

4. Hidrojeller Polimer kaynağı
Doğal
Sentetik
Hibrit
Polimerik
kompozisyon
Çarpraz bağlanma
mekanizması
Fiziksel
Kimyasal
Enzimatik
Çoklu-çarpraz
bağlanma
Konfigürasyon
Fiziksel görünüm ve
büyüklük
Makrojel
Mikrojel
Nanojel
Anistropi
Elektriksel yük
Fonksiyon
Uyarana tepki
Çarpraz
Bağlanma
Fiziksel bağlanma
Elektrostatik
etkileşim
Hidrojen bağları
Kristallenme
Metal-ligand
koordinasyonu
Stereokompleks
kristallenme
Hidrofobik
etkileşim
Konformasyon
dönüşümü
Moleküler-spesifik
bağlanma
Konukçu-konuk
etkileşimi
İstiflenme
Kimyasal bağlanma
Monomer yoluyla
Polimer yoluyla
Enzimatik
bağlanma
Çoklu bağlanma
Konfigürasyon
Amorf
Yarı-kristal
Kristal
Elektriksel yük
Non-iyonik
İyonik
Amfoterik
Zwitteriyonik
Fonksiyon
Akıllı
Kendini
yenileyen
Enjekte
edilebilir
Güçlü
yapışkan
Yüksek
mukavemetli
Süper emici
Biyonik
[2]

5. Giriş
– Fiziksel bağlanma kovalent olmayan
etkileşimler ile sağlanır. Zayıf ve
güçlü fiziksel jeller oluşturulabilir.
– Güçlü jellerde deney koşullarında
kalıcı çarpraz bağlar oluşturulur
(katmanlı mikrokristal ve ikili ve üçlü
sarmal yapı içeren jeller)
– Zayıf jellerde zincirler geçici
etkileşimlerle geri dönüşebilen
çarpraz bağlar oluşur (hidrojen bağı,
hidrofobik etkileşimler)
– Kimyasal bağlanma iki
polimer molekülü
arasında kurulan
kovalent bağlar ile
gerçekleşir. Genellikle
kalıcı, dönüştürülemeyen
ve stabil jeller oluşur.

7. Giriş
– Hidrojeller sentetik ve / veya doğal kaynaklardan elde edilebilir.
– Sentetik hidrojeller, yüksek su emme kapasiteleri ve uygun mekanik
mukavemet sergilemelerine rağmen, düşük biyouyumluluk ve biyolojik
olarak parçalanabilirlik , jel yapısında reaksiyona girmemiş monomerlerden
kaynaklanan toksisite nedeniyle uygulamaları sınırlı kalmıştır.
– Dahası, sentetik hidrojellerin düşük biyobozunurluğu ve düşük
biyouyumluluğu çevresel sorunlara neden olabilir [3, 4].

8. Giriş
Başlatıcı: Yeteri kadar serbest radikal oluşturmak için kullanılır.
Bu iş için redoks reaksiyonları, parçalama reaksiyonları, ısıtma,
UV-ışınlama, yüksek enerjili radyasyon vs. kullanılabilir.

9. Giriş
– Kolayca işlenen bir tür yumuşak ve ıslak malzeme olan hidrojel, üç boyutlu
gözenekli ağlarla kuru ağırlığının birkaç bin katına kadar emebilir.
– Bu yüzden suda çözünür bileşenler için uygun bir enkapsülayon sistemi olarak
kullanılmaktadır.
– Son yıllarda, protein kaynaklı hidrojellerin gıda alanında enkapsülasyon
sistemleri olarak uygulanmasına ilişkin çalışmalar mevcuttur. Fakat gıda alanı ile
karşılaştırıldığında, hidrojellerin tıbbi alanlarda enkapsülasyonda kullanımı
üzerine yapılan çalışmalar çok daha yaygındır [5].

10. Protein Bazlı Hidrojeller
– Polisakkarit bazlı ve protein bazlı hidrojeller, doğal hidrojellerin en popüler
örnekleridir.
– Bununla birlikte, doğal hidrojeller, zayıf mekanik mukavemet ve bağışıklık
iltihabı tepkileri gibi doğal dezavantajlara sahiptir. Ek olarak, doğal hidrojel
bileşimleri partiden partiye değişir [2].

11. Protein Bazlı Hidrojeller
– Proteinler, hidrojel gelişimi için polisakkaritlere göre doğal avantajlara sahiptir.
Proteinler, amino, karboksil, hidroksil, sülfhidril ve fenolik gruplar dahil olmak
üzere, kimyasal modifikasyonlar ve çapraz bağlanma için uygun fonksiyonel
gruplar içerir.
– Proteinler toksik değildir, biyolojik olarak uyumludur ve biyolojik olarak
parçalanabilir. Polipeptidler hücre dışı matrisin doğal bileşeni olduğundan,
proteinler ve peptidler genellikle doku mühendisliği ve ilaç dağıtımı için hidrojel
yapıda biyomalzemeler tasarlamak için kullanılıyor [1].

12. Protein Bazlı Hidrojeller
– Protein, fiziksel (soğutma, ısıtma, yüksek basınç), kimyasal (asitleştirme ve tuz
ilavesi) veya enzimatik işlemler kullanılarak hidrojele dönüştürülebilir.
– Mekanik özelliklerini iyileştirmek için hibrit hidrojeller, doğal polimerleri sentetik
olanlarla birleştirerek sentezlenir. Hibrit hidrojeller elde etmenin ana yaklaşımı,
doğal polimerleri sentetik olanla aşılamaktır ve bunun tersi de geçerlidir [2]

13. Protein Bazlı Hidrojeller
– Oluşturulan jel ağı kendi bünyesinde suyu tutabilmektedir. Jel ağı, hidrofobik ve
elektrostatik etkileşimler ve hidrojen bağları gibi kovalent olmayan çapraz
bağlantılar yoluyla stabilize edilebilir. Alternatif olarak, kovalent bir çapraz
bağlanma jel ağını stabilize edebilir [6,7].
– Çapraz bağlayıcının konsantrasyonu, hidrojel mekanik ve salım özelliklerinin yanı
sıra bozunma oranını da etkiler [2].

14. Protein Bazlı Hidrojeller
– Protein bazlı hidrojeller genellikle aldehitler ve amin-karboksilik asidi birleştiren
karbodiimitler ile çapraz bağlanır. Her iki çapraz bağlayıcı da canlı hücreler için
toksiktir, bu nedenle bu bileşikler hücre enkapsülasyonu için uygun değildir.
– Bu zorluğun üstesinden gelmek için, çapraz bağlanma için aldehit veya aktive
ester grupları ile polietilen glikol (PEG) kullanılır. Hidrojelde kalan büyük
miktarda PEG, jelin özelliklerini değiştirir, örneğin mekanik mukavemeti ve şişme
oranını artırabilir [8,9]

15. Protein Bazlı Hidrojeller
– Gardenya meyvelerinden kaynaklanan küçük bir molekül olan genipin, birincil
aminlerle reaksiyona girebilir. Kolajen, jelatin, fibrin ve ipeğe dayalı birkaç
hidrojeli doğal olarak çapraz bağlamak için kullanılmıştır. Bununla birlikte,
karbodiimid ve genipin çapraz bağlanma için aldehitten daha güvenlidir [8].

16. Kolajen ve Jelatin–Bazlı Hidrojeller
Soya–Bazlı Hidrojeller
İpek–Bazlı Hidrojeller
Zein–Bazlı Hidrojeller
Keratin–Bazlı Hidrojeller
Kazein–Bazlı Hidrojeller
Albümin–Bazlı Hidrojeller
Elastin–Bazlı Hidrojeller
Resilin-Bazlı Hidrojeller
Lizozim–Bazlı Hidrojeller
Peptit–Bazlı Hidrojeller
PROTEİN BAZLI
HİDROJELLER
[2]

17. Kolajen ve Jelatin Bazlı
Hidrojeller
– Doğal bir polimer olarak kolajen, hücre dışı
matrislerde bulunur. Hayvan derisi, kemikleri ve
eklem dokuları kollajen içerir ve memelilerdeki
toplam protein içeriğinin yaklaşık% 30'unu
oluşturur. Kolajenler çoğunlukla lifli formda bulunur
ve vücuttaki mekanik işlevlerde önemli rol oynar.
– Kolajen doğal fibriler formunda kullanılabilir.
Denatüre kollajenler tabakalar, tabletler, peletler ve
süngerler gibi çeşitli hidrojel formlarını üretmek
için uygundur [12-14].

18. Kolajen ve Jelatin Bazlı
Hidrojeller
– Jelatin, kolajenin üçlü sarmal yapısının tek sarmallı
moleküllere ayrılmasıyla hazırlanır.
– Jelatin ısıya duyarlıdır ve bu nedenle bir sol-jel geçiş
özelliği gösterebilir.
– Jelatin bazlı hidrojeller immünojenik değildir,
biyolojik olarak parçalanabilir ve biyouyumludur. Bu
nedenle, bu tür hidrojeller biyomedikal uygulamalar
için ilginç bir aday olarak bilinir [15, 16]

19. Kolajen ve Jelatin Bazlı
Hidrojeller
– Kolajen bazlı hidrojeller fiziksel işlemler kullanılarak hazırlanabilir. Isıtmak ve
pH’ın yükseltilmesi kovalent bağlar üzerinden meydana gelen agregasyon
fibrillerin yeniden şekillendirmesi ve hidrojel ağı oluşumuna sebep olur.
– Bununla birlikte, doğal dokulardaki kolajen, lizin ve hidroksilisin uçlarıyla hem
molekül içi hem de moleküller arası kovalent bağlara sahip olduğundan, türetilen
hidrojeller mekanik mukavemete sahip değildir [17, 18]

20. Kolajen ve Jelatin Bazlı
Hidrojeller
– Ek çapraz bağlantı, bu zorluğun
üstesinden gelmek için ana çözüm
olarak kabul edilir. Kolajen hidrojelleri
çapraz bağlamak için glutaraldehit,
genipin, karbodiimid ve gama
radyasyonu kullanılmıştır [47].

21. Jelatin ve kolajenle ilgili
enkapsülasyon çalışmaları
Hidrojel hazırlanması
Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR)
Diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC)
X ışını kırınımı analizi (XRD)
Taramalı elektron mikroskobu (SEM)
Şişme miktarı
Difüzyon katsayısının belirlenmesi
Sol-jel analizi
Porluluk
5-FU yüklemesinin saptanması
5-FU in-vitro ortamda salınımı
İlaç salım modelinin incelenmesi
In-vivo salınım testi
MTT testi
Akut oral toksisite testi
[20]

22. Sonuçlar
Hazırlanan hidrojeller ortamın pH'ına yüksek duyarlılık göstermiştir. Hem şişme hem de ilaç
salımı aratna pH ile azaldı ve en yüksek şişme oranı ve maksimum ilaç salımı pH 1.2'de gözlendi.
Polimer yükünün artmasıyla jel fraksiyonunun ve gözenekliliğin arttığı, bununla birlikte
çapraz bağlayıcı konsantrasyonundaki artışın gözenekliliğin azalmasına ve jel
fraksiyonunun artmasına neden olduğu gözlendi.
İlaç salımı çalışmasının sonuçları, 5-FU salımının jelatin / CMC hidrojellerin bileşimine ve
salım ortamının pH'ına bağlı olduğunu gösterdi.
FTIR, XRD ve DSC, hidrojel ağının oluşumunu ve başarılı ilaç yüklemesini onaylarken, SEM analizi
hidrojel numunelerinin gözenekli yapısını gösterdi.

23. Sonuçlar
Tavşan modellerinde yapılan in vivo analiz, sentezlenmiş hidrojellerin enkapsüle ilacın sürekli salımını
sağlayabildiğini ve ilacı maksimum süre tutabildiğini gösterdi.
MTT testi, doğal polimerlerden hazırlanan hidrojellerin güvenli olduğunu ve ilaç yüklü
örneklerin kanser hücrelerine karşı sitotoksik potansiyele sahip olduğunu gösterdi.
Tavşanlarda akut oral toksisite testi, hidrojellerin biyolojik olarak uyumlu olduğunu ve ana
organların histopatolojisi ve kan kimyası üzerinde hiçbir etkiye neden olmadığını doğruladı.
Jelatin / CMC bazlı hidrojellerin, in vitro ve invivo analizlerden elde edilen sonuçlara göre pH'a
duyarlı kontrollü ilaç verme araçları olarak kullanılma potansiyeline sahip olduğu sonucuna varılabilir.

24. Soya Bazlı Hidrojeller
– Soya fasulyesi,% 40 protein içeren iyi bilinen bir
besin kaynağıdır. Glisinin ve β-konglisinin, soya
proteininin ana bileşenleridir.
– Bu küresel protein, gözenekli hidrojellerin
hazırlanması için gerekli olan uygun jelleşme ve
köpürme yeteneklerine sahiptir.
– Açık ve birbirine bağlı gözenekler, iyileştirilmiş
yüzey alanı ve yüksek şişme kapasitesine sahiptir
[21]

25. Soya Bazlı Hidrojeller
– Soya bazlı hidrojeller fiziksel, kimyasal veya enzimatik çapraz bağlama
kullanılarak hazırlanabilir.
– Isıl veya soğuk işlemlerle hazırlanan hidrojeller zayıf mekanik yapıya sahiptir ve
hızla bozunur. Bunun aksine, kimyasal veya enzimatik çapraz bağlanma yapısal
gücü geliştirebilir.
– Soya bazlı hidrojeller hazırlamak için glutaraldehit ve genipin gibi kimyasal
çapraz bağlayıcılar kullanılmıştır. Ayrıca, hibrit hidrojelleri hazırlamak için soya
proteini izolatları ile kombinasyon halinde zein ve kolajen kullanılmıştır [22, 23].

26. Soya bazlı hidrojeller
enkapsülasyon çalışmaları
[24]

27. Sonuçlar
Kompozit hidrojellerde optimum bir SPI konsantrasyonu% 6 bulunmuştur.
Bu koşul altında, pigmentin ilk sıçrama salımı dramatik bir şekilde azaldı ve mide-bağırsak yolunda sürekli salım elde edilmiştir.
Bu, reolojik, dokusal ve mikroyapısal özelliklerinin analizi ile doğrulanan kompozit jellerdeki daha sert ve daha yoğun ağ
bilgisine dayandırılmıştır.
Kompozit hidrojeller, SPI ve KC arasındaki kovalent olmayan etkileşimler yoluyla oluşturulmuştur.
Bu araştırma, suda çözünen maddelerin enkapsülasyonu ve salınması üzerine araştırmalar için yeni fikirler ortaya çıkarmıştır ve suda
çözünür besinlerin sürekli salınmasını gerektiren belirli özel gıdaların geliştirilmesi ve uygulanmasına yardımcı olur.

28. İpek-bazlı hidrojeller
– İpek proteinleri, ipekböceklerinin kozalarından elde edilir, ancak ipek
bezleri de bu proteinleri içerir. İki sınıf protein, fibroin ve serisin, esas
olarak ipekböceklerinden elde edilen ipeği oluşturur.
– İpekböceği fibroin, bir heksapeptidin tekrarlayan dizisine sahiptir. Bu
hidrofobik hekzapeptit, fibroin kristalliği ve stabilitesinden sorumludur.
–
– Serisin oldukça hidrofiliktir ve 18 amino asitten oluşur. Serisinin bileşimi,
çözünürlüğü ve yapısal organizasyonu onu çapraz bağlama,
kopolimerizasyon ve diğer polimerlerle birleştirme için uygun hale getirir
[25].

29. İpek-bazlı hidrojeller
– İpek bazlı biyomalzemeler, canlı hücreler ile biyolojik
uyumlulukları nedeniyle biyomedikal mühendisliğinde
uygulanabilir.
– İpek fibroin, glisin, serin ve alanin gibi birkaç hidrofobik amino asit
içerir. Sonuç olarak, sıcaklık değişimi, pH'ın düşürülmesi ve faz
ayrılması gibi fiziksel çapraz bağlama yöntemlerini kullanarak
hidrojeller oluşturabilir [26].

30. İpek-bazlı hidrojeller
– Uygulanan yöntem ve fibroin konsantrasyonu jelleşme oranını etkiler. Örneğin,
sıcaklık veya fibroin konsantrasyonunun artmasıyla jel oluşumu daha hızlı
gerçekleşebilir. Hibrit ipek bazlı hidrojeller, aljinat, kitosan, jelatin, kolajen ve
poliakrilamid gibi birçok doğal ve sentetik polimer kullanılarak hazırlanmıştır.
Silkelastin benzeri polimerleri hazırlamak için elastin benzeri polimerlerle
kombinasyon halinde genetik olarak tasarlanmış ipek proteinleri kullanılmıştır
[28, 29].

31. İpek bazlı hidrojeller
enkapsülasyon çalışmaları
[30]

32. Zein-Bazlı Hidrojeller
– Zein, biyouyumluluk, biyolojik olarak parçalanabilirlik ve toksik olmama gibi
özelliklere sahip genel olarak güvenli bir biyomateryal olarak kabul edilmektedir.
– Düşük besin değeri nedeniyle zein, biyomalzemelerin geliştirilmesinde prekursor
olarak kullanılma potansiyeline sahiptir. Özellikle zein bazlı hidrojeller, süper
emiciler ve ilaç taşıma/dağıtımı için kullanılabilir [31]

33. Zein-Bazlı Hidrojeller
– Modifiye edilmiş protein, nötr fosfat tampon çözeltisi
içinde çözünür hale getirilmiştir. Sodyum heksametafosfat
ile çapraz bağlandıktan sonra protein, pH ve iyonik kuvvet
gibi uyaranlara karşı yanıt veren bir hidrojel
oluşturulmuştur [32]
– Hibrit zein bazlı hidrojeller, diğer polimerler ile
birleştirilerek hazırlanabilmektedir. Örneğin, pektin-zein
hidrojelleri, bir pektin çözeltisi ile etanol içindeki bir zein
çözeltisinin karıştırılmasıyla geliştirilmiştir [33]

34. Zein bazlı hidrojeller
enkapsülasyon çalışmaları
[34]

35. Sonuç
Hem zein konsantrasyonu hem de pH, WHC, TPA, reolojik özellikler ve mikro yapı dahil olmak üzere etanol
kaynaklı PGA ve zein kompozit hidrojelin özelliklerini etkilemiştir.
PGA ve pH 3.5'te 5: 1 zein kütle oranı ile hazırlanan kompozit hidrojel, PGA ve zein arasındaki hidrojen-
bağlanma etkileşimi ve zein moleküllerinin agregasyonu ile ilişkilendirilen daha fazla delikli elastik ve
sert yapı sergilemiştir.
Bireysel PGA hidrojeli ile karşılaştırıldığında, PGA ve zein kompozit hidrojel in vitro gastrointestinal
sistem koşulları altında kurkumin salınımını sürdürme konusunda daha başarılı olmuştur.
PGA ve zein ile üretilen etanol kaynaklı kompozit hidrojel, gıda ürünlerinde biyoaktif bileşiklerin sürekli/yavaş
salımı için kullanılabilir.

36. 5.Keratin–Bazlı Hidrojeller
– Lifli bir protein olan keratin, yumuşak ve sert keratin olmak üzere iki gruba
ayrılabilen hayvan kıllarında, tırnaklarda, yünlerde, boynuzlarda ve tüylerde
bulunur. Epidermal keratin yumuşak keratin olarak bilinirken, kıllar, tırnaklar,
boynuzlar ve tüyler sert keratin kaynaklarıdır [35].
– Keratin, bileşiminde büyük miktarda sistein bulunur ve 14 çeşit amino asit içerir.
Sonuç olarak, moleküller arası disülfür bağlarının oluşumundan dolayı protein
yapısında birçok çapraz bağ mevcuttur. Bu nedenle keratin, suda çözünmez ve
nispeten yüksek mekanik mukavemete sahiptir [36].

37. Keratin–Bazlı Hidrojeller
– Kolajen ile karşılaştırıldığında, hayvan vücudunda keratini bozacak keratinaz
olmadığı için keratin basitçe in vivo olarak parçalanmaz. Bu nedenle, keratin
bazlı hidrojeller, uzun ömürlü biyomateryaller ve süper emiciler geliştirmek
için doğal bir alternatif olabilir.
– Hidrojeli sentezlemek için, keratin çözeltisi, bir kimyasal madde ile veya
disülfür bağlarının oluşumu teşvik edilerek çapraz bağlanmalıdır. Örneğin, bu
bağların oluşumunu uyarmak için keratin çözeltisine H2O2 çözeltisi
eklenmiştir. Elde edilen karışım, jeller oluşturmak için gece boyunca inkübe
edilmiştir [37].

38. Kazein-Bazlı Hidrojeller
– Sütün ana proteinli bileşeni olan kazein, koloidal kalsiyum fosfat ile
kombinasyon halinde olan yaklaşık % 94 oranında protein içerir.
– Kazein hidrojelleri, yüksek biyouyumluluk, yenilebilirlik ve kimyasal
olarak modifiye edilme gibi kazeinin ilginç özellikleri nedeniyle ilaç
taşıma sistemlerinde (drug delivery system) kullanılabilir. Kazeinin
dezavantajları arasında olası immünojenisite ve alerjenite yer alabilir
[38].

39. Kazein-Bazlı Hidrojeller
– Kazein bazlı hidrojeller, sulu bir ortamda genipin tarafından kimyasal çapraz
bağlanma yoluyla hazırlanabilir. Çapraz bağlı kazein hidrojellerinin mekanik
mukavemeti, genipin miktarına göre özelleştirilebilir.
– Enzimatik çapraz bağlama, kazein hidrojellerini hazırlamak için başka bir
yaklaşımdır. Transglutaminaz, süt proteinlerinin jelleşmesi için ılımlı (mild)
koşullar altında kullanılmıştır. Biyomedikal uygulamalar için uygun bir hidrojel
elde edilmiştir [39].

40. Kazein-bazlı hidrojeller ve
enkapsülasyon çalışmaları
[40]

41. Sonuç
Bu çalışma, çapraz bağlanmış kazein hidrojellerinin Jabuticaba ekstraktının (JE) kontrollü dağıtımını sağlamak ve
taşımak için kullanılabileceğini göstermiştir.
Salım hızı, Tgase varlığı ile değiştirilebilir.
JE, süspansiyondaki CM'lerin yapısını değiştirmedi.
Genel olarak, çapraz bağlı sistemler, değerlendirilen tüm pH seviyelerinde daha yavaş JE salım hızları
gösterdi; max. ve min. salım sırasıyla pH 7.0'da ve pH 2.0'da gerçekleşmiştir.
Bu davranış, hidrojel numunelerine, incelenen ortamın pH'ına bağlı olarak JE'yi tutma veya salma yeteneği
kazandırmıştır.

42. Albumin-Bazlı Hidrojeller
– Serum albümini, kanda en bol bulunan küresel protein olarak bilinir. 580 amino asit
içerir.
– İnsan serum albüminine yapısal homolojiye sahip sığır serum albümini, tıbbi öneme
sahip bol ve düşük maliyetli bir küresel proteindir.
– Ovalbumin ve β-lactoglobulin diğer iki önemli albümindir
– Albüminler, hidrojelleri veya diğer biyomalzemeleri hazırlamak için kullanılmıştır [2,
41].

43. Elastin-bazlı hidrojeller
– Hücre dışı bir matriks proteini olan Elastin, dokulara elastikiyet ve güç
özellikleri kazandırır. Oldukça hidrofobik ve çapraz bağlanan alanlar içeren
yaklaşık 800 amino asitten oluşur. Bu nedenle, tropoelastin, a-elastin ve
elastin benzeri polipeptidler (ELP'ler) dahil olmak üzere çözünür elastin
formları, hidrojelleri geliştirmek için sıklıkla kullanılır.
– ELP'ler, yapı taşları insan elastin dizilerine göre sentezlenen polimerlerdir
[42].

44. Elastin-bazlı hidrojeller
– ELP'ler bağışıklık sistemini uyarmaz ve biyolojik olarak uyumludur. Bu nedenle
bu polipeptidler, ilaç taşımasında veya doku mühendisliğinde uygulama için
büyük bir potansiyele sahiptir.
– Elastin bazlı hidrojeller hazırlamak için kimyasal, enzimatik ve fiziksel çapraz
bağlama yaklaşımları test edilmiştir. Örneğin, lizin içeren ELP'ler, tris
(hidroksimetil) fosfin propiyonik asit ile hidrojel oluşturmak için hızlı bir şekilde
çapraz bağ oluşturabilmektedir [43].

45. Resilin-bazlı hidrojeller
– En gerilebilir elastomerik protein olan resilin, böcek kütiküllerinde
bulunur. Yusufçuk böceği tendonlarından kaynaklanan resilin, kırılmadan
önce orijinal uzunluğunun üç katına kadar gerilebilir.
– Drosophila'daki resilin ile ilgili gen 620 amino asidi kodlamaktadır.
Eksprese edilen protein, polipeptit zincirlerinin çapraz bağlanmasından ve
esnekliğinden sorumlu olan tirozin ve glisin kalıntılarını içerir [44]

46. Resilin-bazlı hidrojeller
– Resilin benzeri hidrojeller, ilaçlar ve enzimler için bir destek (support) olarak
kullanılmak üzere resilin kodlayan genlerin genetik mühendisliği ile üretilmiştir.
Resilin bazlı hidrojeller, yaban turpu (horseradish) peroksidazı yoluyla enzimatik
bir çapraz bağlama yöntemiyle hazırlanmıştır.
– Sistein kalıntılarının resilin ve vinil sülfon sonlu PEG (sulfone-terminated PEG)
üzerinde çapraz bağlanmasıyla bir hibrit hidrojel üretilmiştir. Bu tür hidrojeller
biyomedikal mühendisliği için uygulanmıştır [45].

47. Lizozim bazlı hidrojeller
– 129 amino asit içeren lizozim, ikincil yapısında α-heliks ve β-tabaka bulunan
küçük küresel bir proteindir. Bu protein suda oldukça çözünür ve yumurta
beyazında, hayvan dokularında, gözyaşlarında ve sütte bulunur.
– Nötr pH'ta hidrojel oluşturmak için lizozim ve ditiyotreitol çözeltisi 85 ° C'ye
ısınır ve sonra yavaşça oda sıcaklığına soğutulur.
– Lizozime disülfit köprülerini kurmak için ön işlem olarak ditiyotreitol indirgeme
ajanı ilave edilir [46, 47]

48. Peptit-bazlı hidrojeller
– Peptit bazlı hidrojeller, hücrelere, büyüme faktörlerine ve yüzeylere bağlanma
yeteneği ve biyolojik olarak parçalanabilirlik gibi biyomedikal uygulama için
avantajlar gösterir [48].

49. Peptit bazlı hidrojeller
– Poli (aspartik asit), hidrofobiklik, biyouyumluluk ve biyolojik olarak
parçalanabilirlik gibi çeşitli avantajlara sahiptir. Su arıtma, temizlik ürünleri ve
sıhhi, tarım ve biyomedikal alanlarında kullanımı potansiyel olarak
görülmektedir [49].
– Poli (aspartik asit) 'in jelleşmesi, ko-polimerizasyon, çapraz bağlama ve
radyasyon polimerizasyonu kullanılarak da gerçekleştirilebilir. Örneğin, poli
(aspartik asit) jeller, kriyojenik durumda katı-sıvı faz ayırma tekniği ile 1,4-
diaminobütan ile polisüksinimidin kimyasal çapraz bağlanmasıyla hazırlanmıştır
[50].

50. Peptit-bazlı hidrojeller
– Başka bir çalışmada, bu peptidin gama radyasyonu kullanılarak çapraz
bağlanması, yüksek bir su absorpsiyon yeteneği kazanmasına sebep olmuştur.
– Bir hibrid poli (aspartik asit) hidrojel, bir monomer olarak akrilik asit, bir
başlatıcı olarak persülfatlar ve çapraz bağlayıcılar olarak metilenbisakrilamid ve
tetra-metilenbisakrilamidler kullanılarak üretilmiştir [51]

51. Protein
Bazlı
Hdrojellerin
Kullanım
Alanları
Süper-emici hidrojeller
Biyomedikal alandaki
hidrojeller
Doku mühendisliği
Kontrollü salınım
[2]

52. Uygulama alanları
Süper emiciler
– Bu tür hidrojeller, su tüketimini azaltma, toprakta gübre kullanılabilirliğini
artırma ve bitki büyümesine yardımcı olma becerisine sahiptir. Dahası, süper
emici hidrojeller, kan ve idrarı emmek için örneğin tek kullanımlık çocuk bezleri
ve peçete gibi hijyenik malzemeler olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır [52,
53].
– Yüksek şişme kapasitesine sahip bu hidrojeller sentetik veya doğal bazlı olabilir.

53. Uygulama alanları
Süper emiciler
– Süper emici hidrojeller geliştirmek için çeşitli proteinler ve peptitler bildirilmiştir. Bu
tür hidrojeller, hidrofilik gruplarla aşılandıktan sonra proteinlerin çapraz
bağlanmasıyla elde edilir.
– Birkaç hibrit süper emici hidrojel hazırlamak için kolajen kullanılmıştır. Hidrofilikliği
arttırmanın etkili bir yolu olarak, protein omurgaları vinilik monomerlerle aşılanmış
ve ardından kopolimer çapraz bağlanmıştır.
– Örneğin, bu tür hidrojelleri geliştirmek için kolajen ve jelatin kullanılmış ve
hidrolize kolajen bazlı hidrojel kullanılarak 920 g / g maksimum su emilimi elde
edilmiştir [54, 55]
Kolajen ve
jelatin

54. Uygulama alanları
Süper emiciler
– Protein üzerine akrilik asidin aşı kopolimerizasyonu yoluyla kolajen / kaolin
bazlı bir hidrojel kompozit sentezlenmiştir. Bu deneyde, bir çapraz bağlayıcı
olarak metilen bisakrilamid ve bir başlatıcı olarak amonyum persülfat
kullanılmıştır. Maksimum su emiciliği yaklaşık 674 g / g olmuştur [56].
– Akrilamidin aşı kopolimerizasyonu yoluyla kappa-karragenan ve jelatin karışımı
bazlı yüksek şişme kapasitesi gösteren bir hibrit hidrojel geliştirilmiştir. Hibrit
süper emici hidrojel, 3310 g / g'lık bir maksimum su emiciliği sergilemiştir [57].
Kolajen ve
jelatin

55. Uygulama alanları
Süper emiciler
– Soya proteini, yüksek hidrofilik karaktere sahip, kolay bulunabilen ve ucuz
olduğu için doğal bazlı süper emiciyi sentezlemek için uygun bir materyal olarak
kabul edilmiştir. Ek olarak, bir plastikleştirici ile kombinasyon halinde soya
proteini, farklı şekiller oluşturmak için işlenebilir [58, 59].
– Çözücü buharlaştırma tekniği aracılığıyla soya proteini kullanılarak yeni bir
süper emici olarak çapraz bağlı mikrokapsüllerin üretildiği bildirilmiştir (2000
g/g).
Soya

56. Uygulama alanları
Süper emiciler
– Biyo-bozunur bir poli-anyonik hidrojel, soya proteini izolatının lizil uçlarının, bir
etilendiamintetraasetik dianhidrid ile kimyasal modifikasyonu ve ardından
glutaraldehit ile çapraz bağlanma yoluyla üretilmiştir. Hidrojel, 300 g / g kuru
jele kadar suyu emme kapasitesine sahip olmuştur [60].
Soya

57. Uygulama alanları
Süper emiciler
– İpek bazlı bir süper emici hidrojel, ipekte serisin zinciri üzerine akrilik asit ve
akrilamidin aşı kopolimerizasyonu ile sentezlenmiştir. Redoks başlatıcılar
olarak potasyum persülfat ve sodyum sülfit ve çapraz bağlayıcı olarak
metilenbisakrilamid kullanılmıştır.
– Hibrit hidrojel, suda 2150 g / g maksimum şişme kapasitesi göstermiştir [61].
Benzer bir çalışmada, sentezlenmiş bir ipek serisin-g-poli (akrilik asit / attapuljit)
hidrojelinin su alma kapasitesi 1236 g / g olarak bulunmuştur [62].
İpek

58. Uygulama alanları
Süper emiciler
– Zein, protein omurgaları üzerine akrilik asidin aşı kopolimerizasyonu yoluyla
eklenmesi ile kriyojelleri hazırlamak için kullanılmıştır. Çarpraz bağlayıcı olarak
akrilamid ve başlatıcılar olarak sodyum bisülfit / potasyum persülfatın
kullanıldığı kriyojelin su ve dizel yakıt için emme kapasitesi sırasıyla yaklaşık 120
ve 50 g / g bulunmuştur [62].
– Başka bir çalışmada, bir polipropilen fiber üzerinde bir sodyum aljinat / zein
hidrojel sentezlenmiştir. Hidrojel düzeneği, etinil estradiol, progesteron ve
estriol gibi polar bileşikleri ekstrakte etmekte kulanılmıştır [63].
Zein

59. Uygulama alanları
Süper emiciler
– Akrilik asit monomerleriyle aşılanan hidrolize keratin, bir çapraz bağlayıcı olarak
metilenbis (akrilamid) ve başlatıcılar olarak sodyum bisülfit / potasyum persülfat
varlığında bir hibrit hidrojel hazırlamak için kullanılmıştır. Hidrojelin distile su
içindeki maksimum şişme kapasitesi yaklaşık 500 g / g kuru hidrojel olarak tespit
edilmiştir [64].
– Polivinil alkol ve kazeinden oluşan fiziksel olarak çapraz bağlı bir hidrojel, sulu
çözeltilerin dondurma-çözme işlemi yoluyla hazırlanmıştır. Kriyojelin sudaki
şişme oranı yaklaşık 14 g / g kuru hidrojeldir [65].
Keratin

60. Uygulama alanları
Süper emiciler
– Balık, kanola ve pamuk tohumundan kaynaklanan diğer proteinler de protein bazlı süper emici
hidrojeller geliştirmek için kullanılmıştır. Balık işleme tesisleri, süper emici hidrojellerin
hazırlanmasında kullanılabilecek önemli miktarda proteinli atık üretir.
– Balık proteini bazlı bir hidrojel, hidrofilik grupların balık proteinine katılmasıyla sentezlenmiştir.
Burada balık proteini etilendiamintetraasetik dianhidrid (EDTA) ile modifiye edilip ardından
glutaraldehit ile çapraz bağlanması ile sağlanmıştır.
– Hidrojel, yaklaşık 200 g / g kuru jellik bir su alım kapasitesi göstermiştir. Hidrojelin mutlak
etanol ile muamelesi, alım kapasitesini 425 g / g'a çıkarmıştır. Aynı deneyde, modifiye edilmiş
balık proteini bazlı bir hidrojelin su alımı 540 g / g’a yükselmiştir [66]
Diğer örnek
uygulamalar

61. Uygulama alanları
Biyomedikal uygulamalar
– Doğal ortamı uygun kimyasal ve mekanik özelliklerle taklit edecek malzemeler
bulmak, doku mühendisliği ve ilaç dağıtımı için çok önemli bir zorluktur.
– Protein bazlı hidrojeller, biyomedikal alanlardaki birçok uygulama için umut
verici biyomalzemeler olarak bilinir.

62. Uygulama alanları
Biyomedikal uygulamalar
– Hücre dışı matriksteki yapısal protein olan kolajen, doku mühendisliği için en
uygulanabilir biyopolimerlerden biri olarak bilinir.
– Kolajen bazlı hidrojeller, kan damarı, omurilik, kıkırdak, kalp kapakçıkları ve deri gibi
sentetik dokular oluşturmak için iskele (scaffold) yapımında kullanılmıştır [68-72].
– Kolajen bazlı hidrojeller, hasarlı dokuları geçici olarak tamir etme kabiliyetleri
nedeniyle yara pansuman uygulamalarında kullanılmaktadır [73]. Montmorillonit ve
kaolin içeren karbodiimid ile çapraz bağlanmış bir jelatin / aljinat hidrojel, biyo-
yapışkan desteği olarak kullanılmıştır.
Doku Mühendisliği

63. Uygulama alanları
Biyomedikal uygulamalar
– Başka bir çalışmada, tavşanlarda kemik kusurlarını tedavi etmek için ipek
fibroin hidrojelleri uygulanmıştır. Hidrojeller, herhangi bir enflamatuar etki
olmaksızın biyolojik olarak parçalanabilirlik göstermiştir. Kemik iyileşmesi ve
uyarılmış hücre proliferasyonu da sağlamıştır [74].
– Keratin hidrojelinin hücre ve büyüme faktörü taşıyıcısı olarak kullanıldığı bir
çalışmada, sıçanda volümetrik kas kaybı hasarında fonksiyonel kası yenilediği
görülmüştür [75].
Doku Mühendisliği

64. Uygulama alanları
Biyomedikal uygulamalar
– Kazein / sığır serum albüminine dayalı gözenekli hidrojeller, kalsiyumla indüklenen
soğuk jelleştirme tekniği ile geliştirilmiştir. Doku mühendisliği için uygun hücreye
tutunma ve proliferasyon yetenekleri sağlayan yapı iskeleleri oluşumu sağlanmıştır
[76].
– Elastin benzeri polipeptitlerden türetilen hidrojeller, in vitro olarak eklem kıkırdağı
hasarının tedavisinde başarıyla kullanılmıştır [77].
– Başka bir araştırmada, insan mezenkimal kök hücrelerini ve aortik adventif fibroblast
hücrelerinin enkapsülasyonu için resilin benzeri bir hidrojel başarıyla kullanılmıştır
[78].
Doku Mühendisliği

65. Uygulama alanları
Biyomedikal uygulamalar
– İlaçlar ve DNA gibi aktif ajanların önceden belirlenmiş bir salım sürecinde
verilmesi, kontrollü salım olarak bilinir ve bu, sürekli veya hedefli formlarda
meydana gelebilir. İlaç salınımı alanında, hedeflenen alanda bilinen süre
boyunca yeterli miktarda kimyasalın sağlanması çok önemlidir [79]. Böyle bir
taşıma ve dağıtım, protein bazlı hidrojellerle mümkündür.
İlaç Taşıyıcı

66. Uygulama alanları
Biyomedikal uygulamalar
– Kolajen / fibrin mikro boncukları yapılmış ve dental uygulamalarda dental pulpa
kök hücreleri için bir dağıtım sistemi olarak kullanılmıştır [80].
– Mekanik olarak sağlam çapraz bağlayıcı içermeyen soya proteini hidrojelleri
tasarlanmıştır. Hidrojellerin ilaç salma kapasitesi, floresein kullanılarak tespit
edilmiştir. Soya hidrojelleri, ilaç dağıtım uygulamaları için umut verici bir
biyomateryal olarak görülmüştür [81].
– İpek bazlı hidrojeller, belirli kanserler için bir terapötik olan bevacizumab'ın
sürekli salınımı için uygulanmıştır [82].
İlaç Taşıyıcı

67. Uygulama alanları
Biyomedikal uygulamalar
– Fibroin / poliakrilamide dayalı hibrit hidrojeller, ilaç salımı açısından
değerlendirilmiştir. Sonuçlar, bu hidrojellerin tripan-mavinin uzun süreli
salınımında başarılı olduğunu göstermiştir [83].
– Başarılı gen iletimi, gen terapisinin anahtarı olduğundan, DNA dağıtım
sistemleri olarak birkaç protein bazlı hidrojel kullanılmıştır. Örneğin, silkelastin
benzeri polimerler, başarılı bir şekilde kanser gen terapisi için bir DNA dağıtım
sistemi olarak kullanılmıştır [84, 85].
İlaç Taşıyıcı

68. Uygulama alanları
Biyomedikal uygulamalar
– Pingyangmisin taşıyan zein bazlı bir jel sisteminin kullanıldığı bildirilmiş ve bu
ilacın in vitro ve in vivo koşullarda başarılı şekilde salınımı gerçekleştrilmiştir
[86].
– Kazein ve poliakrilamid, bromokresol yeşili salımını değerlendirmek için hibrit
hidrojeller geliştirmek için kullanılmıştır. Sonuçlar kazeinin insan vücudunda
toksik etki olmaksızın kullanılma potansiyeline sahip olduğunu doğrulamıştır
[87]
İlaç Taşıyıcı

69. Uygulama alanları
Biyomedikal uygulamalar
– Hidrofilik ilaçların kontrollü salım potansiyeline sahip bir hidrojel, kazeinin, aldehit grupları
içeren oksitlenmiş hiyalüronik asit kullanılarak çapraz bağlanmasıyla hazırlanmıştır. In vitro
sitotoksisite çalışmaları, hidrojelin biyouyumluluğunu doğrulamıştır [88].
– Hidroksietil metakrilat ve akrilik asit monomerleri kullanılarak sığır serum albüminine dayalı
pH'a duyarlı bir hidrojel, gama ışıması ile hazırlanmıştır. Hidrojel, % 1550'ye kadar yüksek
denge şişme oranı gösterdi. Flutamid salınımı için başarıyla kullanıldı [89].
– Başka bir çalışmada, indirgeyici olmayan ve indirgeyici koşullar altında in vitro tetrasiklin
iletimi için pH ve redoksa duyarlı albümin hidrojel başarıyla kullanılmıştır [90].
İlaç taşıyıcı

70. Protein-bazlı
hidrojellerin
karakterizasyonu
Reoloji
Zaman taraması
( Time sweep)
Frekans taraması
(Frequency sweep)
Uzama Taraması
(Strain sweep)
Sıcaklık taraması
(Temperature sweep)
Termal analizler
DSC
TGA
Morfoloji
Mikroskobik analizler
Diğer karakterizasyon
teknikleri
SEM, TEM, ESEM, AFM
FTIR, NMR, EDS, EDX
[2]

71. Sonuç
– Tüm proteinler, yapılarında çapraz bağlanma için amino ve karboksil gibi
fonksiyonel grupların varlığından dolayı hidrojel oluşturma potansiyeline
sahiptir.
– Günümüzde, hidrojeller elde etmek için birkaç protein ve peptid
kullanılmıştır. Kolajen ve jelatin, hidrojel hazırlanmasında en çok
çalışılanlardır.

72. Sonuç
– Glutaraldehit, canlı hücreler için toksik olmasına rağmen kimyasal çapraz
bağlama için en popüler ajandır. Bu nedenle, biyouyumlu hidrojeller elde
etmek için özellikle transglütaminaz kullanılarak enzimatik çapraz
bağlama tercih edilir.
– Biyomedikal mühendisliğinde ipek, keratin, elastin, resilin, peptidler gibi
diğer kaynaklar ve ayrıca uygun biyouyumluluk gösteren kolajen ve jelatin
uygulanmaktadır. Bazen, hidrofilik hidrojeller elde etmek ve su emiciliğini
artırmak için proteinler kimyasal olarak değiştirilmelidir.

73. Sonuç
– Birçok protein tabanlı hidrojel, fiziksel, kimyasal veya enzimatik işlemler
uygulanarak farklı uygulamaların ihtiyaçlarını karşılamak için tasarlanmış
ve uygulanmıştır.
– Yeni kimyasal ve enzimatik metotlarile hidrojellerin geliştirilmesi,
proteinlerin sentetik polimerlerle bir arada kullanılması ile mekanik
özelliklerinin geliştirilmesine yönelik çalışmalar güncelliğini
korumaktadır.

74. Referanslar
[1] Katyal, P., Mahmoudinobar, F., & Montclare, J. K. (2020). Recent trends in peptide and protein-based hydrogels. Current Opinion in Structural
Biology, 63, 97-105.
[2] Li, J., Jia, X., & Yin, L. (2021). Hydrogel: Diversity of structures and applications in food science. Food Reviews International, 37(3), 313-372.
[3] Hwang DC, Damodaran S (1996) Chemical modification strategies for synthesis of proteinbased hydrogel. J Agric Food Chem 44(3):751–758
[4] Shi W, Dumont MJ, Ly EB (2014) Synthesis and properties of canola protein-based superabsorbent hydrogels. Eur Polym J 54:172–180
[5] Pérez-Luna, V. H., & González-Reynoso, O. (2018). Encapsulation of biological agents in hydrogels for therapeutic applications. Gels, 4(3), 61.
[6] Le XT, Rioux LE, Turgeon SL (2017) Formation and functional properties of protein– polysaccharide electrostatic hydrogels in comparison to protein
or polysaccharide hydrogels. Adv Colloid Interf Sci 239:127–135
[7] Totosaus A, Montejano JG, Salazar JA, Guerrero I (2002) A review of physical and chemical protein-gel induction international. J Food Sci Technol
37(6):589–601
[8] Rutz AL, Shah RN (2016) Protein-based hydrogels. In: Kalia S (ed) Polymeric hydrogels as smart biomaterials. Springer, Switzerland
[9] Rafat M, Li F, Fagerholm P, Lagali NS,Watsky MA, Munger R, Matsuura T, GriffithM(2008) PEG-stabilized carbodiimide crosslinked collagen-chitosan
hydrogels for corneal tissue engineering. Biomaterials 29:3960–3972
[10] Kabiri K, Omidian H, Zohuriaan-Mehr MJ, Doroudiani S (2011) Superabsorbent hydrogel composites and nanocomposites: a review. Polym Compos
32(2):277–289

75. Referanslar
11] Silva R, Fabry B, Boccaccini AR (2014) Fibrous protein-based hydrogels for cell encapsulation. Biomaterials 35(25):6727–6738
[12] Gyles DA, Castro LD, Júnior JOCS, Ribeiro-Costa RM (2017) A review of the designs and prominent biomedical advances of natural and synthetic
hydrogel formulations. Eur Polym J 88:373–392
[13] Wang N, Lin W, Mu C (2006) Progress in extraction and purification of collagen from animal skin. Leat Sci Eng 16(2):42–47
[14] Jonker AM, Lowik DW, van Hest JC (2012) Peptide-and protein-based hydrogels. Chem Mater 24(5):759–773
[15] Chattopadhyay S, Raines RT (2014) Collagen-based biomaterials for wound healing. Biopolymers 101(8):821–833
[16] Gómez-Guillén MC, Giménez B, López-Caballero MA, Montero MP (2011) Functional and bioactive properties of collagen and gelatin from
alternative sources: a review. Food Hydrocoll 25(8):1813–1827
[17] Ni N, Dumont M (2017) Protein-based hydrogels derived from industrial byproducts containing collagen keratin zein and soy. Waste Biomass
Valorization 8:285–300
[18] Antoine EE, Vlachos PP, Rylander MN (2014) Review of collagen I hydrogels for bioengineered tissue microenvironments: characterization of
mechanics structure and transport. Tissue Eng Part B Rev 20(6):683–696
[19] Chen Z, Du T, Tang X, Liu C, Li R, Xu C, Tian F, Du Z, Wu J (2016) Comparison of the properties of collagen-chitosan scaffolds after gamma-ray
irradiation and carbodiimide crosslinking. J Biomater Sci Polym Ed 27:937–953
[20] Khan, S., & Anwar, N. (2021). Gelatin/carboxymethyl cellulose based stimuli-responsive hydrogels for controlled delivery of 5-fluorouracil,
development, in vitro characterization, in vivo safety and bioavailability evaluation. Carbohydrate Polymers, 257, 117617.

76. Referanslar
[21] Ni N, Dumont M (2017) Protein-based hydrogels derived from industrial byproducts containing collagen keratin zein and soy. Waste Biomass Valorization 8:285–
300
[22] Santin M, Ambrosio L (2008) Soybean-based biomaterials: preparation properties and tissue regeneration potential. Expert Rev Med Devices 5(3):349–358
[23] Chien KB, Chung EJ, Shah RN (2014) Investigation of soy protein hydrogels for biomedical applications: materials characterization drug release and
biocompatibility. J Biomater Appl 28(7):1085–1096
[24] Zhang, Q., Gu, L., Su, Y., Chang, C., Yang, Y., & Li, J. (2021). Development of soy protein isolate/κ-carrageenan composite hydrogels as a delivery system for
hydrophilic compounds: Monascus yellow. International Journal of Biological Macromolecules, 172, 281-288.
[25] Kapoor S, Kundu SC (2016) Silk protein-based hydrogels: promising advanced materials for biomedical applications. Acta Biomater 31:17–32
[26] Kundu B, Kurland NE, Bano S, Patra C, Engel FB, Yadavalli VK, Kundu SC (2014) Silk proteins for biomedical applications: bioengineering perspectives. Prog Polym
Sci 39 (2):251–267
[27] Wang HY, Zhang YQ (2015) Processing silk hydrogel and its applications in biomedical materials. Biotechnol Prog 31(3):630–640
[28] Craig CL, Hsu M, Kaplan D, Pierce NE (1999) A comparison of the composition of silk proteins produced by spiders and insects international. Int J Biol Macromol
24(2):109–118
[29] Kundu B, Kurland NE, Yadavalli VK, Kundu SC (2014) Isolation and processing of silk proteins for biomedical applications. Int J Biol Macromol 70:70–77
[30] Hasturk, O., Jordan, K. E., Choi, J., & Kaplan, D. L. (2020). Enzymatically crosslinked silk and silk-gelatin hydrogels with tunable gelation kinetics, mechanical
properties and bioactivity for cell culture and encapsulation. Biomaterials, 232, 119720.

77. Referanslar
[31] Anderson TJ, Buddhi P, Lamsal BP (2011) Zein extraction from corn corn products and coproducts and modifications for various applications: a
review. Cereal Chem 88(2):159–173
[32] Labib G (2018) Overview on zein protein: a promising pharmaceutical excipient in drug delivery systems and tissue engineering. Expert Opin Drug
Deliv 15(1):65–75
[33] Luo Y, Wang Q (2014) Zein-based micro- and nano-particles for drug and nutrient delivery: a review. J Appl Polym Sci 131(16):40696
[34] Liu, F., Li, R., Mao, L., & Gao, Y. (2018). Ethanol-induced composite hydrogel based on propylene glycol alginate and zein: Formation,
characterization and application. Food chemistry, 255, 390-398.
[35] Shavandi A, Silva TH, Bekhit AA, Bekhit AEDA (2017) Keratin: dissolution extraction and biomedical application. Biomater Sci 5:1699–1735
[36] Wattie B, Dumont MJ, Lefsrud M (2017) Synthesis and properties of feather keratinbased superabsorbent hydrogels. Waste Biomass Valoriz.
https://doi.org/10.1007/s12649- 016-9773-0
[37] Karthikeyan R, Balaji S, Sehgal PK (2007) Industrial applications of keratins–a review. J Sci Ind Res 66(9):710–715
38] Spizzirri UG, Cirillo G, Parisi OI, Iemma F (2012) Synthesis of protein-based hydrogel for pharmaceutical and biomedical applications. In: C^amara
FV, Ferreira LJ (eds) Hydrogels synthesis characterization and applications. Nova Science Publishers Inc, New York
[39] Songa F, Zhang L-M, Yang C, Yan L (2009) Genipin-crosslinked casein hydrogels for controlled drug delivery. Int J Pharm 373:41–47
[40] Nascimento, L. G. L., Casanova, F., Silva, N. F. N., de Carvalho Teixeira, Á. V. N., Júnior, P. P. D. S. P., Vidigal, M. C. T. R., ... & de Carvalho, A. F.
(2020). Use of a crosslinked casein micelle hydrogel as a carrier for jaboticaba (Myrciaria cauliflora) extract. Food Hydrocolloids, 106, 105872.

78. Referanslar
[41] Zhou X, He Z, Huang H (2017) Secondary structure transitions of bovine serum albumin induced by temperature variation. Vib Spectrosc 92:273–
279
[42] Annabi N, Mithieux SM, Boughton EA, Ruys AJ, Weiss AS, Dehghani F (2009) Synthesis of highly porous crosslinked elastin hydrogels and their
interaction with fibroblasts in vitro. Biomaterials 30:4550–4557
[43] Nettles DL, Chilkoti A, Setton LA (2010) Applications of elastin-like polypeptides in tissue engineering. Adv Drug Deliv Rev 62:1479–1485
[44] Li L, Tong Z, Jia X, Kiick K (2013) Resilin-like polypeptide hydrogels engineered for versatile biological function. Soft Matter 9:665–673
[45] Renner JN, Cherry KM, Su RSC, Liu JC (2012) Characterization of resilin-based materials for tissue engineering applications. Biomacromolecules
13(11):3678–3685
[46] Yan H, Saiani A, Gough JE, Miller AF (2006) Thermoreversible protein hydrogel as cell scaffold. Biomacromolecules 7(10):2776–2782
[47] Yan H, Nykanen A, Ruokolainen J, Farrar D, Gough JE, Saiani A, Miller AF (2008) Thermoreversible protein fibrillar hydrogels as cell scaffolds.
Faraday Discuss 139:71–84
[48] Collier JH, Segura T (2011) Evolving the use of peptides as components of biomaterials. Biomaterials 32(18):4198–4204
[49] Vega-Chacón J, Arbeláez MIA, Jorge JH, Marques RFC, Jr MJ (2017) pH-responsive poly (aspartic acid) hydrogel-coated magnetite nanoparticles for
biomedical applications. Mater Sci Eng C 77:366–373
[50] Zhang C, Wan LY, Wu S, Wu D, Qin X, Ko F (2015) A reversible colorimetric chemosensor for naked-eye detection of copper ions using poly
(aspartic acid) nanofibrous hydrogel. Dyes Pigments 123:380–385

79. Referanslar
[51] Gyarmati B, Mészár EZ, Kiss L, Deli MA, László K, Szilágyi A (2015) Supermacroporous chemically cross-linked poly(aspartic acid) hydrogels. Acta Biomater 22:32–
38
[52] El-Rehim HAA (2006) Characterization and possible agricultural application of polyacrylamide/ sodium alginate crosslinked hydrogels prepared by ionizing
radiation. J Appl Polym Sci 101:3572–3580
[53] Varaprasad K, Raghavendra GM, Jayaramudu T, Yallapu MM, Sadiku R (2017) A mini review on hydrogels classification and recent developments in miscellaneous
applications. Mater Sci Eng C 79:958–971
[54] Pourjavadi A, Kurdtabar M, Mahdavinia GR, Hosseinzadeh H (2006) Synthesis and superswelling behavior of a novel protein-based superabsorbent hydrogel.
Polym Bull 57(6): 813–824
[55] Pourjavadi A, Salimi H, Kurdtabar M (2007) Hydrolyzed collagen-based hydrogel with salt and pH-responsiveness properties. J Appl Polym Sci 106(4):2371–2379
[56] Pourjavadi A, Ayyari M, Amini-Fazl MS (2008) Taguchi optimized synthesis of collagen-g-poly(acrylic acid)/kaolin composite superabsorbent hydrogel. Eur Polym J
44: 1209–1216.
[57] Rezanejade Bardajee G, Pourjavadi A, Soleyman R (2011) Novel highly swelling nanoporous hydrogel based on polysaccharide/protein hybrid backbone. J Polym
Res 18:337–346.
[58] Tian H, Wu W, Guo G, Gaolun B, Jia Q, Xiang A (2012) Microstructure and properties of glycerol plasticized soy protein plastics containing castor oil. J Food Eng
109(3):496–500
[59] Felix M, Martín-Alfonso JE, Romero A, Guerrero A (2014) Development of albumen/soy biobased plastic materials processed by injection molding. J Food Eng
125:7–16
[60] Hwang DC, Damodaran S (1996) Equilibrium swelling properties of a novel ethylenediaminetetraacetic dianhydride (EDTAD)-modified soy protein hydrogel. J Appl
Polym Sci 62(8): 1285–1293

80. Referanslar
[61] Hu X (2011) Synthesis and properties of silk sericin-g poly(acrylicacid-co-acrylamide) superabsorbent hydrogel. Polym Bull 66:447–462
[62] Hu X, Deng Y (2015) Synthesis and swelling properties of silk sericin-g-poly(acrylic acid/ attapulgite) composite superabsorbent. Polym Bull 72:487–501
[62] Ni N, Duquette D, Dumont MJ (2017) Synthesis and characterization of zein-based cryogels and their potential as diesel fuel absorbent. Eur Polym J 91:420–428
[63] Castilhos NDB, Sampaio NMFM, da Silva BC, Riegel-Vidotti IC, Grassi MT, Silva BJG (2017) Physical-chemical characteristics and potential use of a novel
alginate/zein hydrogel as the sorption phase for polar organic compounds. Carbohydr Polym 174:507–516
[64] de Kruif CG (Kees), Anema SG, Zhu C, Havea P, Coker C (2015) Water holding capacity and swelling of casein hydrogels. Food Hydrocoll 44:372–379
[65] Bajpai A, Saini R (2005) Preparation and characterization of spongy cryogels of poly(vinyl alcohol)–casein system: water sorption and blood compatibility study.
Polym Int 54:796–806
[66] Hwang DC, Damodaran S (1997) Synthesis and properties of fish protein-based hydrogel. J Am Oil Chem Soc 74(9):1165–1171
[67] Tsang VL, Bhatia SN (2004) Three-dimensional tissue fabrication. Adv Drug Deliv Rev 56 (11):1635–1647
[68] Joosten EAJ, Veldhuis WB, Hamers FPT (2004) Collagen containing neonatal astrocytes stimulates regrowth of injured fibers and promotes modest locomotor
recovery after spinal cord injury. J Neurosci Res 77:127–142
[69] DeLustro F, Condell RA, Nguyen MA, McPherson JM (1986) A comparative study of the biologic and immunologic response to medical devices derived from
dermal collagen. J Biomed Mater Res 20:109–120
[70] Taylor PM, Cass AEG, Yacoub MH (2006) Extracellular matrix scaffolds for tissue engineering heart valves. Prog Pediatr Cardiol 21(2):219–225

81. Referanslar
[71] Tangsadthakun C, Kanokpanont S, Sanchavanakit N, Banaprasert T, Damrongsakkul S (2006) Properties of collagen/chitosan scaffolds for skin tissue engineering
fabrication of collagen/ chitosan scaffolds. J Miner Met Mater Eng 16:37–44
[72] Madry H, Rey-Rico A, Venkatesan JK, Johnstone B, Cucchiarini M (2013) Transforming growth factor beta-releasing scaffolds for cartilage tissue engineering.
Tissue Eng Part B Rev 20(2):106–125
[73] Doillon CJ, Drouin R, Cote MF, Dallaire N, Pageau JF, LarocheG(1997) Chemical inactivators as sterilization agents for bovine collagen materials. J Biomed Mater
Res 37(2):212–221
[74] Jia J, Coyle RC, Richards DJ, Berry CL, Barrs RW, Biggs J, James Chou C, Trusk TC, Mei Y (2016) Development of peptide-functionalized synthetic hydrogel
microarrays for stem cell and tissue engineering applications. Acta Biomater 45:110–120
[75] Wan S, Borland S, Richardson SM, Merry CL, Saiani A, Gough JE (2016) Self-assembling peptide hydrogel for intervertebral disc tissue engineering. Acta Biomater
46:29–40
[76] Ribeiro AJAM, Gomes AC, Cavaco-Paulo AM (2012) Developing scaffolds for tissue engineering using the Ca2-induced cold gelation by an experimental design
approach. J Biomed Mater Res B Appl Biomater 100b(8):2269–2278
[77] McHale MK, Lori MS, Setton A, Chilkoti A (2005) Synthesis and in vivo evaluation of enzymatically cross-linked elastin-like polypeptide gels for cartilaginous tissue
repair. Tissue Eng 11:1768–1779
[78] McGann CL, Levenson EA, Kiick KL (2013) Resilin-based hybrid hydrogels for cardiovascular tissue engineering. Macromolecules 214:203–213
[79] Kapoor S, Kundu SC (2016) Silk protein-based hydrogels: promising advanced materials for biomedical applications. Acta Biomater 31:17–32
[80] Chatzistavrou X, Rao RR, Caldwell DJ, Peterson AW, McAlpin B, Wang YY, Papagerakis P (2016) Collagen/fibrin microbeads as a delivery system for Ag-doped
bioactive glass and DPSCs for potential applications in dentistry. J Non-Cryst Solids 432:143–149

82. Referanslar
[81] Chien KB, Chung EJ, Shah RN (2014) Investigation of soy protein hydrogels for biomedical applications: materials characterization drug release and
biocompatibility. J Biomater Appl 28(7):1085–1096
[82] Lovett ML, Wang X, Yucel T, York L, Keirstead M, Haggerty L, Kaplan DL (2015) Silk hydrogels for sustained ocular delivery of anti-vascular endothelial growth
factor (anti-VEGF) therapeutics. Eur J Pharm Biopharm 95:271–278
[83] Mandal BB, Kapoor S, Kundu SC (2009) Silk fibroin/polyacrylamide semi-interpenetrating network hydrogels for controlled drug release. Biomaterials
30(14):2826–2836
[84] Price R, Poursaid A, Cappello J, Ghandehari H (2015) In vivo evaluation of matrix metalloproteinase responsive silk–elastinlike protein polymers for cancer gene
therapy. J Control Release 213:96–102
[85] Megeed Z, Haider M, Li D, O’malley BW, Cappello J, Ghandehari H (2004) In vitro and in vivo evaluation of recombinant silk-elastinlike hydrogels for cancer gene
therapy. J Control Release 94(2):433–445
[86] Gao Z, Ding P, Zhang L, Shi J, Yuan S, Wei J, Chen D (2007) Study of a pingyangmycin delivery system: zein/zein-SAIB in situ gels. Int J Pharm 328:57–64
[87] Bajpai SK (1999) Casein cross-linked polyacrylamide hydrogels: study of swelling and drug release behavior. Iran Polym J 8:231–239
[88] Li NN, Fu CP, Zhang LM (2014) Using casein and oxidized hyaluronic acid to form biocompatible composite hydrogels for controlled drug release. Mater Sci Eng C
36:287–293
[89] El-Sherif H, El-Masry M, Abou Taleb MF (2010) pH-sensitive hydrogels based on bovine serum albumin for anticancer drug delivery. J Appl Polym Sci 115:2050–
2059
[90] Chronopoulou L, Toumia Y, Cerroni B, Pandolfi D, Paradossi G, Palocci C (2017) Biofabrication of genipin-crosslinked peptide hydrogels and their use in the
controlled delivery of naproxen. New Biotechnol 37:138–143