JP7326161B2 - 組織エンジニアリングおよびバイオプリンティングにおける使用のためのゲルを形成し得るペプチド - Google Patents

Description

本発明は、ゲルを形成することができるペプチド、ならびに、例えば、組織工学およびバイオプリンティングにおけるその使用（単数または複数）に関する。本発明は、さらに、本発明のペプチドを含むゲル、かかるゲルを調製する方法、およびかかるゲルの使用に関する。１つの実施形態では、かかるゲルはヒドロゲルである。本発明は、さらに、本発明のゲルを含む創傷被覆材または創傷治癒剤、および本発明のゲルによって形成されたペプチド足場を含む外科用インプラントまたはステントに関する。さらに、本発明はまた、本発明のペプチド（単数または複数）を含む医薬組成物および／または化粧品組成物、生物医療機器または電子デバイスに関する。さらに、本発明は、本発明のペプチドを含む第１の容器、および水溶液または有機溶液を含む第２の容器を含むキットに関する。さらに、本発明は、本発明のゲルを使用した組織再生方法に関する。さらに、本発明はまた、本発明のペプチド（単数または複数）および／またはゲル（単数または複数）を使用したプリンティング方法に関する。さらに、本発明は、本発明のゲルおよび／またはペプチド（単数または複数）の使用を含む創傷の処置方法および／または創傷治癒方法に関する。

背景
３Ｄプリンティングテクノロジーを、例えば、医薬分野および組織工学分野において組織様構造体を構築するために適用することができる。一般に、これらの方法は、３Ｄバイオプリンティングと呼ばれる。典型的には、合成（例えば、ポリマー）または天然のプリンティングインクが使用される。また、アルギネートなどの植物由来材料を使用することができる。特に、天然材料を使用する場合、バッチ毎に大きなばらつきがある可能性があり、このばらつきは、バイオプリントされた３Ｄ構造体の再現性および持続可能性に影響を及ぼす。

３Ｄバイオプリンティングでは、通常、３Ｄでプリントするためにプレポリマー粘稠溶液が使用され、プリント後、３Ｄ構築物の重合のためにイニシエーターまたは（ＵＶまたは可視）光のいずれかが使用される。代替方法として、ポリマーまたは他の高分子構造体は、自己集合によって形成することができる。バイオプリンティングのために使用される溶液（単数または複数）は、「バイオインク」とも呼ばれる。バイオインクが３Ｄバイオプリンティングに適切であるためには、いくつかの重要な要因がある。これらの要因には、取り扱いの容易さ、生体適合性、生物模倣構造、生分解性、多孔度、および機械的強度が含まれる。バイオインクは、容易に調製され、所望の空間中の位置および時点に高分子構造体を形成することが必要とされる。したがって、プリンティング方法および組織工学的方法において使用することができる有用なバイオインクが依然として必要である。

多数の生物医学的適用（膏薬、軟膏、創傷被覆材など）のためにゲルが使用されている。多くの場合、ゲルは天然由来の化合物（ゼラチンまたはアルギン酸塩、またはカラギーナンなど）によって形成され、したがって、天然物固有の品質および組成のばらつきがある。それ故、ゲルを形成することができる新規の材料が当該分野で必要とされている。

発明の概要
発明の要旨
したがって、本発明の目的は、適切なバイオインクを調製するための手段を提供することであった。本発明のさらなる目的は、組織工学での使用に適切な手段を提供することであった。また、本発明の目的は、合成が容易であり、かつ天然のばらつきのないゲルを形成することができる材料を提供することであった。

したがって、第１の態様では、本発明は、自己集合によってゲルを形成することができるペプチドに関連し、前述のペプチドは、以下：
ａ）Ｚ_ｏ－Ｘ_ｎＢＸ_ｍＷ－Ｚ’_ｐ、および
ｂ）Ｚ_ｏ－ＷＸ_ｍＢＸ_ｎ－Ｚ’_ｐ、
（式中、
ＺはＮ末端保護基であり、Ｚ’はＣ末端保護基であり、ここで、ｏおよびｐは、０および１から独立して選択され；
Ｘは、各存在で独立して、イソロイシン、ノルロイシン、ロイシン、バリン、アラニン、グリシン、ホモアリルグリシン、およびホモプロパルギルグリシンから選択される脂肪族アミノ酸であり、ここで、ｎおよびｍは、０、１、および２から独立して選択される整数であり、但し、ｍ＋ｎ≦２であり、
Ｂは、フェニルアラニンおよびトリプトファンから選択される芳香族アミノ酸であるか、前述の芳香族アミノ酸の脂肪族対応物であり、前述の脂肪族対応物は、シクロヘキシルアラニン、４－ヒドロキシ－シクロヘキシルアラニン、３，４－ジヒドロキシシクロヘキシルアラニンから選択され、

Ｗは、アスパラギン酸、グルタミン酸、アスパラギン、グルタミン、リジン、５－Ｎ－エチル－グルタミン（テアニン）、シトルリン、チオ－シトルリン、システイン、ホモシステイン、メチオニン、エチオニン、セレノメチオニン、テルロメチオニン、トレオニン、アロトレオニン、セリン、ホモセリン、チロシン、ヒスチジン、アルギニン、ホモアルギニン、オルニチン、リジン、Ｎ（６）－カルボキシメチルリジン、ヒスチジン、２，４－ジアミノ酪酸（Ｄａｂ）、２，３－ジアミノプロピオン酸（Ｄａｐ）、およびＮ（６）－カルボキシメチルリジンから選択される極性アミノ酸であり、
前述の極性アミノ酸は、好ましくは、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、グルタミン、セリン、トレオニン、メチオニン、アルギニン、ヒスチジン、リジン、オルニチン（Ｏｒｎ）、２，４－ジアミノ酪酸（Ｄａｂ）、および２，３－ジアミノプロピオン酸（Ｄａｐ）からなる群から選択される）から選択される一般式を有する。

１つの実施形態では、ｏおよびｐが各々１である。
１つの実施形態では、Ｚが一般式－Ｃ（Ｏ）－Ｒを有し、ここで、Ｒが、Ｈ、非置換または置換されたアルキル、および非置換または置換されたアリールからなる群から選択され、
ここで、Ｒが、好ましくは、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、およびイソブチルからなる群から選択され、そして
ここで、Ｚ’が－ＮＲ_１Ｒ_２であり、Ｒ_１およびＲ_２が、ＨおよびＣ_１～Ｃ_１０アルキルから独立して選択され、前記－ＮＲ_１Ｒ_２が、したがって、前記ペプチドのＣ末端にアミド基を形成し、
ここで、好ましくは、Ｚがアセチル基であり、ここで、好ましくはＺ’がＮＨ_２である。

１つの実施形態では、ペプチド中の前記アミノ酸が、Ｌ－アミノ酸またはＤ－アミノ酸のいずれかである。

１つの実施形態では、記親水性アミノ酸の各々が、ヒドロキシル基、エーテル基、カルボキシル基、イミド基、アミド基、エステル基、アミノ基、グアニジン基、チオ基、チオエーテル基、セレノ基、およびテルロ基から独立して選択される極性基を有する。

１つの実施形態では、ゲルがヒドロゲルであるか、オルガノゲルである。

１つの実施形態では、ペプチドは、
ＩＶＦＫ （配列番号１）
ＩＶＯＫ （配列番号２）
ＩＦＶＫ （配列番号３）
ＩＯＶＫ （配列番号４）
ＦＩＶＫ （配列番号５）
ＯＩＶＫ （配列番号６）
ＦＶＩＫ （配列番号７）
ＯＶＩＫ （配列番号８）
ＩＶＦＤ （配列番号９）
ＩＶＯＤ （配列番号１０）
ＩＦＶＤ （配列番号１１）
ＩＯＶＤ （配列番号１２）
ＦＩＶＤ （配列番号１３）
ＯＩＶＤ （配列番号１４）
ＦＶＩＤ （配列番号１５）
ＯＶＩＤ （配列番号１６）
ＩＶＦＥ （配列番号１７）
ＩＶＯＥ （配列番号１８）
ＩＦＶＥ （配列番号１９）
ＩＯＶＥ （配列番号２０）
ＦＩＶＥ （配列番号２１）
ＯＩＶＥ （配列番号２２）
ＦＶＩＥ （配列番号２３）
ＯＶＩＥ （配列番号２４）
ＩＶＦＳ （配列番号２５）
ＩＶＯＳ （配列番号２６）
ＩＦＶＳ （配列番号２７）
ＩＯＶＳ （配列番号２８）
ＦＩＶＳ （配列番号２９）
ＯＩＶＳ （配列番号３０）
ＦＶＩＳ （配列番号３１）
ＯＶＩＳ （配列番号３２）
ＩＶＦＲ （配列番号３３）
ＩＶＯＲ （配列番号３４）
ＩＦＶＲ （配列番号３５）
ＩＯＶＲ （配列番号３６）
ＦＩＶＲ （配列番号３７）
ＯＩＶＲ （配列番号３８）
ＦＶＩＲ （配列番号３９）
ＯＶＩＲ （配列番号４０）
ＩＶＦ（Ｄａｂ） （配列番号４１）
ＩＶＯ（Ｄａｂ） （配列番号４２）
ＩＦＶ（Ｄａｂ） （配列番号４３）
ＩＯＶ（Ｄａｂ） （配列番号４４）
ＦＩＶ（Ｄａｂ） （配列番号４５）
ＯＩＶ（Ｄａｂ） （配列番号４６）
ＦＶＩ（Ｄａｂ） （配列番号４７）
ＯＶＩ（Ｄａｂ） （配列番号４８）
ＩＶＦ（Ｄａｐ） （配列番号４９）
ＩＶＯ（Ｄａｐ） （配列番号５０）
ＩＦＶ（Ｄａｐ） （配列番号５１）
ＩＯＶ（Ｄａｐ） （配列番号５２）
ＦＩＶ（Ｄａｐ） （配列番号５３）
ＯＩＶ（Ｄａｐ） （配列番号５４）
ＦＶＩ（Ｄａｐ） （配列番号５５）
ＯＶＩ（Ｄａｐ） （配列番号５６）
ＩＶＦ（Ｏｒｎ） （配列番号５７）
ＩＶＯ（Ｏｒｎ） （配列番号５８）
ＩＦＶ（Ｏｒｎ） （配列番号５９）
ＩＯＶ（Ｏｒｎ） （配列番号６０）
ＦＩＶ（Ｏｒｎ） （配列番号６１）
ＯＩＶ（Ｏｒｎ） （配列番号６２）
ＦＶＩ（Ｏｒｎ） （配列番号６３）
ＯＶＩ（Ｏｒｎ） （配列番号６４）
ＫＦＶＩ （配列番号６５）
ＫＯＶＩ （配列番号６６）
ＫＶＦＩ （配列番号６７）
ＫＶＯＩ （配列番号６８）
ＫＶＩＦ （配列番号６９）
ＫＶＩＯ （配列番号７０）
ＫＩＶＦ （配列番号７１）
ＫＩＶＯ （配列番号７２）
ＤＦＶＩ （配列番号７３）
ＤＯＶＩ （配列番号７４）
ＤＶＦＩ （配列番号７５）
ＤＶＯＩ （配列番号７６）
ＤＶＩＦ （配列番号７７）
ＤＶＩＯ （配列番号７８）
ＤＩＶＦ （配列番号７９）
ＤＩＶＯ （配列番号８０）
ＥＦＶＩ （配列番号８１）
ＥＯＶＩ （配列番号８２）
ＥＶＦＩ （配列番号８３）
ＥＶＯＩ （配列番号８４）
ＥＶＩＦ （配列番号８５）
ＥＶＩＯ （配列番号８６）
ＥＩＶＦ （配列番号８７）
ＥＩＶＯ （配列番号８８）
ＳＦＶＩ （配列番号８９）
ＳＯＶＩ （配列番号９０）
ＳＶＦＩ （配列番号９１）
ＳＶＯＩ （配列番号９２）
ＳＶＩＦ （配列番号９３）
ＳＶＩＯ （配列番号９４）
ＳＩＶＦ （配列番号９５）
ＳＩＶＯ （配列番号９６）
ＲＦＶＩ （配列番号９７）
ＲＯＶＩ （配列番号９８）
ＲＶＦＩ （配列番号９９）
ＲＶＯＩ （配列番号１００）
ＲＶＩＦ （配列番号１０１）
ＲＶＩＯ （配列番号１０２）
ＲＩＶＦ （配列番号１０３）
ＲＩＶＯ （配列番号１０４）
（Ｄａｂ）ＦＶＩ （配列番号１０５）
（Ｄａｂ）ＯＶＩ （配列番号１０６）
（Ｄａｂ）ＶＦＩ （配列番号１０７）
（Ｄａｂ）ＶＯＩ （配列番号１０８）
（Ｄａｂ）ＶＩＦ （配列番号１０９）
（Ｄａｂ）ＶＩＯ （配列番号１１０）
（Ｄａｂ）ＩＶＦ （配列番号１１１）
（Ｄａｂ）ＩＶＯ （配列番号１１２）
（Ｄａｐ）ＦＶＩ （配列番号１１３）
（Ｄａｐ）ＯＶＩ （配列番号１１４）
（Ｄａｐ）ＶＦＩ （配列番号１１５）
（Ｄａｐ）ＶＯＩ （配列番号１１６）
（Ｄａｐ）ＶＩＦ （配列番号１１７）
（Ｄａｐ）ＶＩＯ （配列番号１１８）
（Ｄａｐ）ＩＶＦ （配列番号１１９）
（Ｄａｐ）ＩＶＯ （配列番号１２０）
（Ｏｒｎ）ＦＶＩ （配列番号１２１）
（Ｏｒｎ）ＯＶＩ （配列番号１２２）
（Ｏｒｎ）ＶＦＩ （配列番号１２３）
（Ｏｒｎ）ＶＯＩ （配列番号１２４）
（Ｏｒｎ）ＶＩＦ （配列番号１２５）
（Ｏｒｎ）ＶＩＯ （配列番号１２６）
（Ｏｒｎ）ＩＶＦ （配列番号１２７）
（Ｏｒｎ）ＩＶＯ （配列番号１２８）
から選択される配列からなる。

ここで、Ｉ＝イソロイシン、Ｌ＝ロイシン、Ｖ＝バリン、Ｆ＝フェニルアラニン、Ｋ＝リジン、Ｄ＝アスパラギン酸、Ｏ＝シクロヘキシルアラニン、（Ｄａｂ）＝２，４－ジアミノ酪酸、（Ｄａｐ）＝２，３－ジアミノプロピオン酸、および（Ｏｒｎ）＝オルニチンである；
ここで、配列の各々が、Ｎ末端で保護されていても未保護であってもよく、好ましくは、アセチル化または非アセチル化されていてよく、Ｃ末端でアミド化または非アミド化されていてよく、ここで、好ましくは、配列は、
Ａｃ－ＩＶＦＫ－ＮＨ_２ （配列番号１）
Ａｃ－ＩＶＯＫ－ＮＨ_２ （配列番号２）
Ａｃ－ＩＦＶＫ－ＮＨ_２ （配列番号３）
Ａｃ－ＩＯＶＫ－ＮＨ_２ （配列番号４）
Ａｃ－ＦＩＶＫ－ＮＨ_２ （配列番号５）
Ａｃ－ＯＩＶＫ－ＮＨ_２ （配列番号６）
Ａｃ－ＦＶＩＫ－ＮＨ_２ （配列番号７）
Ａｃ－ＯＶＩＫ－ＮＨ_２ （配列番号８）
Ａｃ－ＩＶＦＤ－ＣＯＯＨ （配列番号９）
Ａｃ－ＩＶＯＤ－ＣＯＯＨ （配列番号１０）
Ａｃ－ＩＦＶＤ－ＣＯＯＨ （配列番号１１）
Ａｃ－ＩＯＶＤ－ＣＯＯＨ （配列番号１２）
Ａｃ－ＦＩＶＤ－ＣＯＯＨ （配列番号１３）
Ａｃ－ＯＩＶＤ－ＣＯＯＨ （配列番号１４）
Ａｃ－ＦＶＩＤ－ＣＯＯＨ （配列番号１５）
Ａｃ－ＯＶＩＤ－ＣＯＯＨ （配列番号１６）
Ａｃ－ＩＶＦＥ－ＣＯＯＨ （配列番号１７）
Ａｃ－ＩＶＯＥ－ＣＯＯＨ （配列番号１８）
Ａｃ－ＩＦＶＥ－ＣＯＯＨ （配列番号１９）
Ａｃ－ＩＯＶＥ－ＣＯＯＨ （配列番号２０）
Ａｃ－ＦＩＶＥ－ＣＯＯＨ （配列番号２１）
Ａｃ－ＯＩＶＥ－ＣＯＯＨ （配列番号２２）
Ａｃ－ＦＶＩＥ－ＣＯＯＨ （配列番号２３）
Ａｃ－ＯＶＩＥ－ＣＯＯＨ （配列番号２４）
Ａｃ－ＩＶＦＳ－－ＮＨ２ （配列番号２５）
Ａｃ－ＩＶＯＳ－－ＮＨ２ （配列番号２６）
Ａｃ－ＩＦＶＳ－－ＮＨ２ （配列番号２７）
Ａｃ－ＩＯＶＳ－－ＮＨ２ （配列番号２８）
Ａｃ－ＦＩＶＳ－－ＮＨ２ （配列番号２９）
Ａｃ－ＯＩＶＳ－－ＮＨ２ （配列番号３０）
Ａｃ－ＦＶＩＳ－－ＮＨ２ （配列番号３１）
Ａｃ－ＯＶＩＳ－－ＮＨ２ （配列番号３２）
Ａｃ－ＩＶＦＲ－ＮＨ_２ （配列番号３３）
Ａｃ－ＩＶＯＲ－ＮＨ_２ （配列番号３４）
Ａｃ－ＩＦＶＲ－ＮＨ_２ （配列番号３５）
Ａｃ－ＩＯＶＲ－ＮＨ_２ （配列番号３６）
Ａｃ－ＦＩＶＲ－ＮＨ_２ （配列番号３７）
Ａｃ－ＯＩＶＲ－ＮＨ_２ （配列番号３８）
Ａｃ－ＦＶＩＲ－ＮＨ_２ （配列番号３９）
Ａｃ－ＯＶＩＲ－ＮＨ_２ （配列番号４０）
Ａｃ－ＩＶＦ（Ｄａｂ）－ＮＨ２ （配列番号４１）
Ａｃ－ＩＶＯ（Ｄａｂ）－ＮＨ２ （配列番号４２）
Ａｃ－ＩＦＶ（Ｄａｂ）－ＮＨ２ （配列番号４３）
Ａｃ－ＩＯＶ（Ｄａｂ）－ＮＨ２ （配列番号４４）
Ａｃ－ＦＩＶ（Ｄａｂ）－ＮＨ２ （配列番号４５）
Ａｃ－ＯＩＶ（Ｄａｂ）－ＮＨ２ （配列番号４６）
Ａｃ－ＦＶＩ（Ｄａｂ）－ＮＨ２ （配列番号４７）
Ａｃ－ＯＶＩ（Ｄａｂ）－ＮＨ２ （配列番号４８）
Ａｃ－ＩＶＦ（Ｄａｐ）－ＮＨ２ （配列番号４９）
Ａｃ－ＩＶＯ（Ｄａｐ）－ＮＨ２ （配列番号５０）
Ａｃ－ＩＦＶ（Ｄａｐ）－ＮＨ２ （配列番号５１）
Ａｃ－ＩＯＶ（Ｄａｐ）－ＮＨ２ （配列番号５２）
Ａｃ－ＦＩＶ（Ｄａｐ）－ＮＨ２ （配列番号５３）
Ａｃ－ＯＩＶ（Ｄａｐ）－ＮＨ２ （配列番号５４）
Ａｃ－ＦＶＩ（Ｄａｐ）－ＮＨ２ （配列番号５５）
Ａｃ－ＯＶＩ（Ｄａｐ）－ＮＨ２ （配列番号５６）
Ａｃ－ＩＶＦ（Ｏｒｎ）－ＮＨ２ （配列番号５７）
Ａｃ－ＩＶＯ（Ｏｒｎ）－ＮＨ２ （配列番号５８）
Ａｃ－ＩＦＶ（Ｏｒｎ）－ＮＨ２ （配列番号５９）
Ａｃ－ＩＯＶ（Ｏｒｎ）－ＮＨ２ （配列番号６０）
Ａｃ－ＦＩＶ（Ｏｒｎ）－ＮＨ２ （配列番号６１）
Ａｃ－ＯＩＶ（Ｏｒｎ）－ＮＨ２ （配列番号６２）
Ａｃ－ＦＶＩ（Ｏｒｎ）－ＮＨ２ （配列番号６３）
Ａｃ－ＯＶＩ（Ｏｒｎ）－ＮＨ２ （配列番号６４）
Ａｃ－ＫＦＶＩ－ＮＨ_２ （配列番号６５）
Ａｃ－ＫＯＶＩ－ＮＨ_２ （配列番号６６）
Ａｃ－ＫＶＦＩ－ＮＨ_２ （配列番号６７）
Ａｃ－ＫＶＯＩ－ＮＨ_２ （配列番号６８）
Ａｃ－ＫＶＩＦ－ＮＨ_２ （配列番号６９）
Ａｃ－ＫＶＩＯ－ＮＨ_２ （配列番号７０）
Ａｃ－ＫＩＶＦ－ＮＨ_２ （配列番号７１）
Ａｃ－ＫＩＶＯ－ＮＨ_２ （配列番号７２）
Ａｃ－ＤＦＶＩ－ＮＨ_２ （配列番号７３）
Ａｃ－ＤＯＶＩ－ＮＨ_２ （配列番号７４）
Ａｃ－ＤＶＦＩ－ＮＨ_２ （配列番号７５）
Ａｃ－ＤＶＯＩ－ＮＨ_２ （配列番号７６）
Ａｃ－ＤＶＩＦ－ＮＨ_２ （配列番号７７）
Ａｃ－ＤＶＩＯ－ＮＨ_２ （配列番号７８）
Ａｃ－ＤＩＶＦ－ＮＨ_２ （配列番号７９）
Ａｃ－ＤＩＶＯ－ＮＨ_２ （配列番号８０）
Ａｃ－ＥＦＶＩ－ＮＨ_２ （配列番号８１）
Ａｃ－ＥＯＶＩ－ＮＨ_２ （配列番号８２）
Ａｃ－ＥＶＦＩ－ＮＨ_２ （配列番号８３）
Ａｃ－ＥＶＯＩ－ＮＨ_２ （配列番号８４）
Ａｃ－ＥＶＩＦ－ＮＨ_２ （配列番号８５）
Ａｃ－ＥＶＩＯ－ＮＨ_２ （配列番号８６）
Ａｃ－ＥＩＶＦ－ＮＨ_２ （配列番号８７）
Ａｃ－ＥＩＶＯ－ＮＨ_２ （配列番号８８）
Ａｃ－ＳＦＶＩ－ＮＨ_２ （配列番号８９）
Ａｃ－ＳＯＶＩ－ＮＨ_２ （配列番号９０）
Ａｃ－ＳＶＦＩ－ＮＨ_２ （配列番号９１）
Ａｃ－ＳＶＯＩ－ＮＨ_２ （配列番号９２）
Ａｃ－ＳＶＩＦ－ＮＨ_２ （配列番号９３）
Ａｃ－ＳＶＩＯ－ＮＨ_２ （配列番号９４）
Ａｃ－ＳＩＶＦ－ＮＨ_２ （配列番号９５）
Ａｃ－ＳＩＶＯ－ＮＨ_２ （配列番号９６）
Ａｃ－ＲＦＶＩ－ＮＨ_２ （配列番号９７）
Ａｃ－ＲＯＶＩ－ＮＨ_２ （配列番号９８）
Ａｃ－ＲＶＦＩ－ＮＨ_２ （配列番号９９）
Ａｃ－ＲＶＯＩ－ＮＨ_２ （配列番号１００）
Ａｃ－ＲＶＩＦ－ＮＨ_２ （配列番号１０１）
Ａｃ－ＲＶＩＯ－ＮＨ_２ （配列番号１０２）
Ａｃ－ＲＩＶＦ－ＮＨ_２ （配列番号１０３）
Ａｃ－ＲＩＶＯ－ＮＨ_２ （配列番号１０４）
Ａｃ－（Ｄａｂ）ＦＶＩ－ＮＨ２ （配列番号１０５）
Ａｃ－ （Ｄａｂ）ＯＶＩ－ＮＨ２ （配列番号１０６）
Ａｃ－ （Ｄａｂ）ＶＦＩ－ＮＨ２ （配列番号１０７）
Ａｃ－ （Ｄａｂ）ＶＯＩ－ＮＨ２ （配列番号１０８）
Ａｃ－ （Ｄａｂ）ＶＩＦ－ＮＨ２ （配列番号１０９）
Ａｃ－ （Ｄａｂ）ＶＩＯ－ＮＨ２ （配列番号１１０）
Ａｃ－ （Ｄａｂ）ＩＶＦ－ＮＨ２ （配列番号１１１）
Ａｃ－ （Ｄａｂ）ＩＶＯ－ＮＨ２ （配列番号１１２）
Ａｃ－（Ｄａｐ）ＦＶＩ－ＮＨ２ （配列番号１１３）
Ａｃ－（Ｄａｐ）ＯＶＩ－ＮＨ２ （配列番号１１４）
Ａｃ－（Ｄａｐ）ＶＦＩ－ＮＨ２ （配列番号１１５）
Ａｃ－（Ｄａｐ）ＶＯＩ－ＮＨ２ （配列番号１１６）
Ａｃ－（Ｄａｐ）ＶＩＦ－ＮＨ２ （配列番号１１７）
Ａｃ－（Ｄａｐ）ＶＩＯ－ＮＨ２ （配列番号１１８）
Ａｃ－（Ｄａｐ）ＩＶＦ－ＮＨ２ （配列番号１１９）
Ａｃ－（Ｄａｐ）ＩＶＯ－ＮＨ２ （配列番号１２０）
Ａｃ－（Ｏｒｎ）ＦＶＩ－ＮＨ２ （配列番号１２１）
Ａｃ－（Ｏｒｎ）ＯＶＩ－ＮＨ２ （配列番号１２２）
Ａｃ－（Ｏｒｎ）ＶＦＩ－ＮＨ２ （配列番号１２３）
Ａｃ－（Ｏｒｎ）ＶＯＩ－ＮＨ２ （配列番号１２４）
Ａｃ－（Ｏｒｎ）ＶＩＦ－ＮＨ２ （配列番号１２５）
Ａｃ－（Ｏｒｎ）ＶＩＯ－ＮＨ２ （配列番号１２６）
Ａｃ－（Ｏｒｎ）ＩＶＦ－ＮＨ２ （配列番号１２７）
Ａｃ－（Ｏｒｎ）ＩＶＯ－ＮＨ２ （配列番号１２８）
から選択される。

ここで、Ａｃ＝アセチル（Ｎ末端をアセチル化している）、ＮＨ２＝アミン（したがって、Ｃ末端をアミド化している）、および－ＣＯＯＨ＝無保護Ｃ末端である。

１つの実施形態では、前記Ｎ末端保護基Ｚが、天然および合成のアミノ酸誘導体が含まれるペプチド模倣分子であり、ここで、前記ペプチド模倣分子のＮ末端を、カルボン酸、アミド、アルコール、アルデヒド、アミン、イミン、ニトリル、尿素アナログ、ホスファート、カルボナート、スルファート、ニトラート、マレイミド、ビニルスルホン、アジド、アルキン、アルケン、炭水化物、イミド、ペルオキシド、エステル、アリール、ケトン、スルファイト、ニトライト、ホスホナート、およびシランからなる群から選択される官能基で改変することができる。

１つの実施形態では、前記Ｃ末端基Ｚ’が、小分子、官能基、およびリンカーの群から選択される。

１つの実施形態では、前記Ｃ末端基Ｚ’が、
－官能基、例えば、極性または無極性の官能基、
例えば、－ＣＯＯＨ、－ＣＯＯＲ、－ＣＯＲ、－ＣＯＮＨＲ、または－ＣＯＮＲＲ’（これらに限定されない）（ＲおよびＲ’が、Ｈ、非置換または置換されたアルキル、および非置換または置換されたアリールからなる群から選択される）、
－ＮＨ_２、－ＯＨ、－ＳＨ、－ＣＨＯ、マレイミド、イミドエステル、カルボジイミドエステル、イソシアナート；
－小分子、
例えば、糖、アルコール、ヒドロキシ酸、アミノ酸、ビタミン、ビオチン（これらに限定されない）；
－極性官能基で末端化するリンカー、
例えば、エチレンジアミン、ＰＥＧ、カルボジイミドエステル、イミドエステル（これらに限定されない）；
－小分子またはビタミンにカップリングしたリンカー、
例えば、ビオチン、糖、ヒドロキシ酸
から選択される。

１つの実施形態では、前記Ｃ末端基Ｚ’が、
生物活性分子または生物活性部分、
例えば、成長因子、サイトカイン、脂質、細胞受容体リガンド、ホルモン、プロドラッグ、薬物、ビタミン、抗原、抗体、抗体フラグメント、オリゴヌクレオチド（ＤＮＡ、伝令ＲＮＡ、短ヘアピン型ＲＮＡ短ヘアピン型ＲＮＡ、低分子干渉ＲＮＡ、マイクロＲＮＡ、ペプチド核酸、アプタマーが含まれるが、これらに限定されない）、サッカリド；
標識（単数または複数）、染料（単数または複数），
例えば、蛍光標識または放射性標識（単数または複数）、造影剤；
病原体、
例えば、ウイルス、細菌、および寄生虫；
マイクロ粒子またはナノ粒子
またはその組み合わせ
から選択される少なくとも１つの化合物の化学的結合またはカップリングのために使用するのに適切であり、
ここで、前記化学的結合を、前記ペプチドの自己集合前または後に行うことができる。

１つの実施形態では、前記ペプチドのＣ末端が、
生物活性分子または生物活性部分、
例えば、成長因子、サイトカイン、脂質、細胞受容体リガンド、ホルモン、プロドラッグ、薬物、ビタミン、抗原、抗体、抗体フラグメント、オリゴヌクレオチド（ＤＮＡ、伝令ＲＮＡ、短ヘアピン型ＲＮＡ、低分子干渉ＲＮＡ、マイクロＲＮＡ、ペプチド核酸、アプタマーが含まれるが、これらに限定されない）、サッカリド；
標識（単数または複数）、染料（単数または複数），
例えば、蛍光標識または放射性標識（単数または複数）、造影剤；
病原体、
例えば、ウイルス、細菌、および寄生虫；
マイクロ粒子またはナノ粒子
またはその組み合わせ
から選択される少なくとも１つの化合物の化学的結合またはカップリングなどによって官能化され、
ここで、前記化学的結合を、前記ペプチドおよび／またはペプチド模倣物の自己集合前または後に行うことができる。

１つの実施形態では、前記Ｃ末端基Ｚ’が、天然および合成のアミノ酸誘導体が含まれるペプチド模倣分子であり、ここで、前記ペプチド模倣分子のＣ末端を、カルボン酸、アミド、アルコール、アルデヒド、アミン、イミン、ニトリル、尿素アナログ、ホスファート、カルボナート、スルファート、ニトラート、マレイミド、ビニルスルホン、アジド、アルキン、アルケン、炭水化物、イミド、ペルオキシド、エステル、アリール、ケトン、スルファイト、ニトライト、ホスホナート、およびシランからなる群から選択される官能基で改変することができる。

１つの実施形態では、本発明に従うペプチドは、生理学的条件下、周囲温度にて、１日間から少なくとも６ヶ月間まで、好ましくは少なくとも８ヶ月間まで、より好ましくは少なくとも１２ヶ月間までの範囲の期間にわたって水溶液中で安定である。

１つの実施形態では、本発明に従うペプチドは、生理学的条件下、９０℃までの温度にて、少なくとも１時間にわたって水溶液中で安定である。

さらなる態様では、本発明は、上記で規定されるような本発明に従うペプチドを含むヒドロゲルまたはオルガノゲルに関する。

１つの実施形態では、ヒドロゲルは、周囲温度にて、少なくとも１ヶ月間、好ましくは少なくとも２～４ヶ月間、より好ましくは少なくとも６～１２ヶ月間にわたって水溶液中で安定である。

１つの実施形態ではヒドロゲルは、貯蔵弾性率Ｇ’の損失弾性率Ｇ’’に対する比が２～５を超えることを特徴とする。

１つの実施形態では、ヒドロゲルまたはオルガノゲルは、０．１Ｈｚ～１００Ｈｚの範囲の周波数での貯蔵弾性率Ｇ’が５００Ｐａ～２００，０００Ｐａであることを特徴とする。

１つの実施形態では、ヒドロゲルまたはオルガノゲルの機械的強度は、コラーゲンまたはその加水分解形体（ゼラチン）より高い。

１つの実施形態では、本発明に従うヒドロゲルまたはオルガノゲルは、上記で規定されるような本発明に従うペプチドの繊維を含み、前記繊維は、微生物、ウイルス粒子、ペプチド、ペプトイド、タンパク質、核酸、オリゴサッカリド、ポリサッカリド、ビタミン、無機分子、合成ポリマー、マイクロ粒子もしくはナノ粒子、有機小分子、または薬学的に活性な化合物のうちの少なくとも１つを捕捉することができるネットワークを画定する。

１つの実施形態では、ヒドロゲルは、繊維のネットワークによって捕捉された微生物、ウイルス粒子、ペプチド、ペプトイド、タンパク質、核酸、オリゴサッカリド、ポリサッカリド、ビタミン、無機分子、合成ポリマー、有機小分子、マイクロ粒子もしくはナノ粒子、または薬学的に活性な化合物のうちの少なくとも１つを含む。

１つの実施形態では、繊維は、繊維のネットワークによって捕捉された微生物、ウイルス粒子、ペプチド、ペプトイド、タンパク質、核酸、オリゴサッカリド、ポリサッカリド、ビタミン、無機分子、合成ポリマー、有機小分子、マイクロ粒子もしくはナノ粒子、または薬学的に活性な化合物のうちの少なくとも１つにカップリングされている。

１つの実施形態では、ヒドロゲルまたはオルガノゲルは、燃料電池、太陽電池、電子電池、バイオセンシングデバイス、医療機器、インプラント、医薬組成物、および化粧品組成物のうちの少なくとも１つ中に含まれている。

１つの実施形態では、本発明に従うヒドロゲルまたはオルガノゲルは、注射可能である。

さらなる態様では、本発明は、以下：
医療用ツールキット、
燃料電池、
太陽電池、
電子電池、
再生医学および組織再生、
移植可能な足場
疾患モデル
創傷治癒、
２Ｄおよび３Ｄ合成細胞培養基質、
幹細胞療法、
注射療法、
バイオセンサー開発、
高スループットスクリーニング、
生体官能化表面、
プリンティング
バイオファブリケーション、例えば、バイオプリンティング、および
遺伝子療法
のうちの少なくとも１つにおける、上で規定されるような本発明に従うペプチドまたはヒドロゲルまたはオルガノゲルの使用に関する。

さらなる態様では、本発明は、本発明に従うペプチドを水溶液または有機溶液にそれぞれ溶解する工程を含む、ヒドロゲルまたはオルガノゲルを調製する方法にも関する。

１つの実施形態では、水溶液または有機溶液に溶解したペプチドは、さらに加温され、ここで、前記温度が、２０℃～９０℃、好ましくは２０℃～７０℃の範囲である。

１つの実施形態では、ペプチドは、０．０１μｇ／ｍｌ～１００ｍｇ／ｍｌの濃度、好ましくは１ｍｇ／ｍｌ～５０ｍｇ／ｍｌの濃度、より好ましくは約１ｍｇ／ｍｌ～約２０ｍｇ／ｍｌの濃度で溶解される。

さらなる態様では、本発明は、本発明に従うヒドロゲルまたはオルガノゲルを含む細胞または組織移植片またはデバイスに関する。

さらなる態様では、本発明は、本発明に従うヒドロゲルまたはオルガノゲルを含む創傷被覆材または創傷治癒剤にも関する。

さらなる態様では、本発明は、ペプチド足場を含む外科用インプラントまたはステントであって、ペプチド足場が本発明に従うヒドロゲルまたはオルガノゲルによって形成される、外科用インプラントまたはステントにも関する。

さらなる態様では、本発明は、本発明に従うペプチドを含む医薬組成物および／または化粧品組成物および／または生物医療機器および／または電子デバイスおよび／または溶液にも関する。

１つの実施形態では、本発明に従う医薬組成物および／または化粧品組成物および／または生物医療機器、および／または電子デバイスおよび／または溶液は薬学的に活性な化合物をさらに含む。

１つの実施形態では、医薬組成物および／または化粧品組成物および／または溶液は局所用のゲルもしくはクリーム、スプレー、散剤、またはシート、パッチもしくはメンブランの形態で提供されるか、
医薬組成物および／または化粧品組成物および／または溶液は、注射剤の形態で提供される。

１つの実施形態では、本発明に従う医薬組成物および／または化粧品組成物および／または溶液は、薬学的に許容され得るキャリアをさらに含む。

さらなる態様では、本発明は、パーツのキットであって、キットが、本発明に従うペプチドを有する第１の容器および水溶液または有機溶液を有する第２の容器を含む、パーツのキットにも関する。

１つの実施形態では、第２の容器の水溶液または有機溶液が薬学的に活性な化合物をさらに含み、そして／またはペプチドを有する第１の容器が薬学的に活性な化合物をさらに含む。

さらなる態様では、本発明は、組織再生のｉｎ ｖｉｔｒｏ法またはｉｎ ｖｉｖｏ法であって、
（ａ）上で定義されるヒドロゲルを提供する工程、
（ｂ）前記ヒドロゲルまたはオルガノゲルを再生組織の形成を意図する細胞に暴露する工程、
（ｃ）前記細胞を前記ヒドロゲルまたはオルガノゲル上で成長させる工程
を含む、方法にも関する。

１つの実施形態では、方法はｉｎ ｖｉｖｏで実施され、工程ａ）において、ヒドロゲルが組織再生を目的とする体内の位置に提供され、
ここで、工程ａ）を、好ましくは、組織再生を目的とする体内の位置にヒドロゲルを注射することによって行う。

さらなる態様では、本発明は、創傷の処置および創傷治癒のための方法であって、
有効量の本発明に従うヒドロゲルまたはオルガノゲルまたは本発明に従う医薬組成物を創傷に適用する工程を含む、方法にも関する。

さらなる態様では、本発明は、ｉｎ ｖｉｔｒｏおよび／またはｉｎ ｖｉｖｏでの使用、好ましくは経口適用、注射および／または局所適用のための、本発明に従うヒドロゲルまたはオルガノゲルを含むバイオイメージングデバイスにも関する。

さらなる態様では、本発明は、本発明に従うヒドロゲルまたはオルガノゲルを含む２Ｄまたは３Ｄ細胞培養基質にも関する。

本発明者らは、驚いたことに、溶液、特に水溶液中で超ゲル化剤を形成することができる直鎖ペプチドの最小配列を発明し、したがって、このペプチドは、生物学的適用および生物医学的適用に特に有用である。これらのペプチドは、合理的に設計および発明されたアミノ酸組成が２～４アミノ酸である極めて短いペプチドである。極めて短いペプチドは、合成が非常に容易でありかつ経済的であるというさらなる利点を有する。

本発明者らは、特定の両親媒性ペプチド配列が、溶媒（例えば、水または他の水溶液（生理学的緩衝液など））を９９重量％を超えて捕捉することによって低分子量ゲル（ＬＭＷＧ）を形成する真の超ゲル化特性を示すことを見出した。興味深いことに、これらの両親媒性ペプチドは、ヒドロゲルの形態の三次元（３Ｄ）繊維状網に自己集合可能な固有の性質を有する。これらのゲルは、ゲルの繊維網の単一の繊維の直径がナノメートルであるので、ナノゲルとも呼ぶことができる。これらのペプチド化合物は、非共有結合性相互作用によって自己駆動されて柔軟な固体材料を形成する。一般に天然アミノ酸から構成される関与ペプチドの性質に基づいて、これらの柔軟な材料を、生物医学的適用、特に組織工学のために容易に使用することができる。

自己集合プロセスの性質が専ら配列情報に依存するので、無極性芳香族残基が非芳香族の対応残基と交換される（すなわち、フェニルアラニンがシクロヘキシルアラニンと交換される）ときに、少なくとも１つの芳香族アミノ酸とともに脂肪族アミノ酸と芳香族アミノ酸との混合物を含む両親媒性ペプチドが自己集合性を示すことが認められた。いかなる理論や機序に拘束されることを望まないが、疎水性芳香族残渣が非芳香族残基と交換されるとペプチドのゲル化特性が改善されるというこの効果は、自己集合プロセスの改善によるものであると説明される。また、いかなる機序や理論に拘束されることを望まないが、集合機序は、無作為な構造体から開始され、らせん状の中間体、その後のβシート構造体、次いでβターンまたはクロスβ末端構造体に至る異なる構造体への移行工程を含む段階的プロセスで生じるようである。かかる移行では、より強固な芳香族構造体は柔軟性が低く、したがって、足場形成中に必要な二次構造の変化が妨害される。

本発明者らは、繊維および集合したネットワークのトポグラフィが細胞外基質（ＥＣＭ）に非常に類似することを示すことができた。両親媒性ペプチド構造体の一部である極性アミノ酸部分の性質に依存して、ナノゲルをｉｎ ｓｉｔｕで形成することができる。ゲルのｉｎ ｓｉｔｕ形成により、療法関連分子（療法薬、細胞、ナノ粒子、小分子、および核酸など）を非経口適用することが可能である。アミノ酸側鎖の性質に依存して、ペプチド構造体を側鎖特異的に生体官能化することができるが、これは、ゲル化および超分子構造体の形成が不可能であるという前提のもとに行われなければならない。

したがって、官能基（グリカン（すなわち、グリコシル化による）、アルデヒド基またはケト基など）、リン酸化、硫化、ナノ粒子官能化、親和性アンカー（ストレプトアビジンなど）のためのビオチン官能化、さらに、生物活性配列（ＲＧＤ接着促進モチーフ、架橋モチーフなど）の付加。

さらに、本発明のペプチドはまた、本明細書中で時折「インク」または「バイオインク」とも呼ばれ、構造体、特に、三次元（「３Ｄ」）構造体をプリントするために使用することができる水性組成物または他の溶媒組成物の処方に特に有用である。かかるプリントされた構造体は、本発明のペプチドのゲル化特性を利用し、この構造体自体が、細胞、化合物、粒子、特に、ナノ粒子などの他の実体のための足場として働くことができる。

発明の実施形態の技術的特徴をより明確にさらに例証するために、種々の実施形態の説明のために提供した添付の図面を以下に示す。これらは、本発明の例示的な実施形態にすぎず、これに限定することを意図するものではない。特許請求の範囲に規定される本発明の範囲から逸脱することなく、これらの実施形態の修正が可能である。

図１Ａは、極めて短いペプチドＩＶＺＫおよびＩＶＦＫが高分子ナノ繊維状ヒドロゲルに自己集合することを示す。

図１Ｂは、極めて短いペプチドＩＶＺＫおよびＩＶＦＫの化学構造ならびに対応するヒドロゲルならびに高分解能透過型電子顕微鏡法（ＴＥＭ）画像を示す。 ＩＶＦＫペプチド繊維の平均直径を、１３枚のＴＥＭ画像から収集したデータを使用した分布曲線のプロットによって計算した。平均直径は、１０．３ｎｍである（左下のパネル）。 ＩＶＺＫ ＴＥＭは、３つの異なるタイプの平均直径を示す（４．０ｎｍ、８．６ｎｍ、および１５．５ｎｍ）（右下のパネル）。平均直径を計算するための画像の使用枚数は１０であった。８．６ｎｍの繊維直径が、他の繊維直径と比較して最も多かった。単一のモノマー繊維の平均直径は４．０ｎｍである。

図２は、異なる倍率で示すＦＥＳＥＭによる自己集合しているペプチドＩＶＦＫおよびＩＶＺＫヒドロゲルの形態学的特徴を示す。

図３は、ペプチドヒドロゲルの機械的強度が高いことが証明されたことを示す。２５℃で０．１％ひずみ下での角周波数の関数としての異なるヒドロゲル（２０ｍｇ／ｍＬ）の貯蔵弾性係数（Ｇ’）。角周波掃引を、０．１％歪みで行った。

図４は、ペプチドヒドロゲル上での３Ｄ細胞培養のために使用したＨｅＬａ細胞、ＨＥＫ２９３Ｔ細胞、およびヒト皮膚線維芽細胞の細胞形態学を示す。

図５は、ＩＶＦＫペプチドを用いたＨｅＬａのＭＴＴ生体適合性アッセイのグラフ図を示す。

図６は、ＩＶＦＫペプチドで処置したＨｅＬａ細胞の生／死染色を示す。

図７は、ＩＶＺＫペプチドを用いたＨｅＬａのＭＴＴ生体適合性アッセイのグラフ図を示す。

図８は、ＩＶＺＫペプチドで処置したＨｅＬａ細胞の生／死画像を示す。

図９は、ＩＶＦＫペプチドを用いたＨＥＫ２９３ＴのＭＴＴ生体適合性アッセイのグラフ図を示す。 図１０は、バイオプリントした構築物の３Ｄ細胞生存度アッセイを示す。ＩＶＦＫペプチドで処置したＨＥＫ２９３Ｔ細胞の生／死染色。

図１１は、バイオプリントした構築物の３Ｄ細胞生存度アッセイを示す。ＩＶＦＫペプチドで処置したＨＥＫ２９３Ｔ細胞の生／死染色。

図１２は、ＩＶＺＫペプチドを用いたＨＥＫ２９３ＴのＭＴＴ生体適合性アッセイのグラフ図を示す。

図１３は、バイオプリントした構築物の３Ｄ細胞生存度アッセイを示す。ＩＶＺＫペプチドで処置したＨＥＫ２９３Ｔ細胞の生／死染色。

図１４は、バイオプリントした構築物の３Ｄ細胞生存度アッセイを示す。ＩＶＺＫペプチドで処置したＨＥＫ２９３Ｔ細胞の生／死染色。

図１５は、ヒト筋芽細胞と１週間培養したペプチドヒドロゲルを示す。

図１６は、バイオインクとしてＩＶＺＫペプチド溶液を使用したヒト皮膚線維芽細胞の３Ｄバイオプリンティングを示す（ヒト皮膚線維芽細胞－４００万／ｍｌ；ペプチド－１０ｍｇ／ｍｌ）。

図１７は、ヒト皮膚線維芽細胞が包埋されたＩＶＺＫペプチドヒドロゲルの蛍光画像を示す（ヒト皮膚線維芽細胞－４００万／ｍｌ；ペプチド－１０ｍｇ／ｍｌ）。ファロイジンを使用した緑色のアクチン細胞骨格染色、ＤＡＰＩを使用した青色の核染色。

図１８は、３Ｄヒト皮膚線維芽細胞が包埋されたＩＶＺＫペプチドヒドロゲルの蛍光画像を示す（ヒト皮膚線維芽細胞－４００万／ｍｌ；ペプチド－１０ｍｇ／ｍｌ）。ファロイジンを使用した緑色のアクチン細胞骨格染色、ＤＡＰＩを使用した青色の核染色。

図１９は、異なる細胞培養日数でＩＶＺＫバイオインクを使用して３Ｄバイオプリントしたヒト骨髄由来間葉系幹細胞（ＢＭ－ＭＳＣ）の蛍光共焦点顕微鏡法を示す（核を青色で示し、Ｆ－アクチンを赤色で示し、ビンキュリンを緑色で示す）。

さらに、本発明の実施形態を、ここに、以下の実施例を参照してさらに説明し、これらの実施例は例として示されており、本発明を制限しない。

実施例
ペプチド合成
ペプチドを、固相ペプチド合成を使用して手作業で合成し、ＨＰＬＣによって９５％超まで精製した。アミノ酸およびペプチドの含有量を分析した。ペプチド分子を、ＭＢＨＡ Ｒｉｎｋアミド樹脂での標準的な固体ペプチド合成を使用して手作業で合成した。ＤＣＭを使用して反応容器内の樹脂を３０分間膨潤させた。次いで、容器を減圧することによって溶媒を除去した。樹脂を１０ｍＬの２０％（ｖ／ｖ）ピペリジン／ＤＭＦ溶液で２０分間処理することによって樹脂上のＦｍｏｃ保護基を除去した。引き続いてＤＭＦおよびＤＣＭを使用して各反応後に樹脂をリンスして、容器から過剰な材料を除去した。次いで、各１モル当量の樹脂について３当量のＮ保護アミノ酸、２．９当量のＴＢＴＵ、および６当量のＤＩＰＥＡを含むアミノ酸残基溶液を注ぎ、少なくとも２時間撹拌した。各カップリング後にＫａｉｓｅｒ試験を行って、ペプチドカップリングの成功を試験した。Ｎ末端ペプチド配列のＦｍｏｃ保護基を、１０ｍＬの２０％（ｖ／ｖ）ピペリジン／ＤＭＦの添加および２０分間の撹拌によって除去した。アミノ酸カップリング、洗浄、Ｋａｉｓｅｒ試験、およびＦｍｏｃ切断であるこれらの連続工程を、最後のアミノ酸配列まで繰り返した。ペプチド配列をキャッピングするために無水酢酸、ＤＩＰＥＡ、およびＤＭＦの混合溶液を容器に注ぐことによってアセチル化した。次いで、９５％ＴＦＡ、２．５％水、および２．５％トリイソプロピルシランを含む酸溶液と２時間混合することによって樹脂からペプチド配列を切断した。次いで、樹脂を、ＤＣＭのみでリンスし、丸底フラスコに回収した。回転蒸発を使用して回収したペプチド溶液から過剰なＴＦＡおよびＤＣＭを除去した。ジエチルエーテルをフラスコ中に添加して、ペプチドを分散させ、一晩静置した。次いで、この溶液を遠心分離して、ジエチルエーテルから固体形態のペプチドを分離した。引き続いて、回収した白色固体を水に溶解し、凍結乾燥させて、ふわふわした形態のペプチドを得た。最後に、ペプチドを、使用前に分取ＨＰＬＣを使用して精製した。

９－フルオレニルメトキシカルボニル（Ｆｍｏｃ）保護されたアミノ酸、Ｒｉｎｋ Ａｍｉｄｅ ＭＢＨＡ樹脂、２－（１Ｈ－ベンゾトリアゾール－１－イル）－１，１，３，３－テトラメチルウロニウムテトラフルオロボラート（ＴＢＴＵ）、および１－ヒドロキシ－７－アザベンゾトリアゾール（ＨＯＡｔ）を、ＧＬ Ｂｉｏｃｈｅｍから購入した。Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジクロロメタン（ＤＣＭ）、ジエチルエーテル、Ｎ，Ｎ－ジイソプロピルエチルアミン（ＤＩＰＥＡ）、ピペリジン、およびトリイソプロピルシランを、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈから購入した。無水酢酸、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、アセトニトリルを、Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃから購入した。トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）をＡｃｒｏｓから購入した。化学物質を、いかなる精製も行わずに購入時のまま使用した。

ペプチドヒドロゲルの調製
凍結乾燥させたペプチドを、ｍｉｌｌｉＱ水に溶解し、ボルテックスして均一な溶液を得た。引き続いて、１０倍リン酸緩衝生理食塩水を最終濃度１倍でペプチド溶液に添加し、短時間ボルテックスした。ペプチド配列に応じて、数秒間から数分間または数時間以内にゲル化した。

レオロジー解析
ペプチドヒドロゲルの機械的強度を、８ｍｍ平行平板を備えたＡＲＥＳ－Ｇ２レオメーター（ＴＡ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）を２２℃で使用して測定した。１５０μＬヒドロゲルを、直径９．６ｍｍのポリプロピレンリングの内側に、各リングキャストの上部および下部をパラフィルムで被覆し、組織培養皿を密封状態で内側に一晩保持することによって調製した。レオメーターのペルチェプレート上にヒドロゲルをローディング後、周囲の領域に水を滴下して、ヒドロゲルの蒸発を抑えた。ギャップ測定値を、１．６ｍｍと１．９ｍｍとの間に調整した。時間掃引を実施後、それぞれ０．１％および１ｒａｄ／秒の一定歪みおよび角周波数を用いて９００秒間にわたって角周波掃引および振幅掃引を実施した。時間掃引解析の終了時点の係数の値を、各ヒドロゲルの標準平衡弾性率として使用した。発振周波数－掃引解析を、歪み１％にて０．１～１００ｒａｄ／秒の範囲で行った。振動振幅－掃引の測定を、０．１～１００％の歪みで一定の角周波数１ｒａｄ／秒を用いて行った。

透過型電子顕微鏡法（ＴＥＭ）研究
ＴＥＭ研究を以下の２つの異なる装置にて行った；１２０ｋＶの加速電圧を用いたＴｅｃｎａｉ Ｇ２ Ｓｐｉｒｉｔ Ｔｗｉｎおよび３００ｋＶ放出銃を備えたＦＥＩ Ｔｉｔａｎ Ｇ２ ８０－３００ＣＴ。３００ｋＶで操作するＦＥＩのＴｉｔａｎ Ｋｒｉｏｓを使用して低用量モードでＣｒｙｏＴＥＭ画像化を行った。ペプチドナノ繊維のＴＥＭ試料を、希釈ペプチドヒドロゲル水溶液から調製した。次いで、この溶液の１滴を、使用前にグロー放電プラズマで処理済みの炭素コーティングした銅グリッド上に導入した。次いで、この液滴を１０分間保持後、濾紙を使用して吸い取った。より良いコントラストを得るために、２％酢酸ウラニルを使用してグリッドを１分間染色し、次いで、少なくとも１日間乾燥後、画像化した。ＩＶＦＫペプチドナノ繊維およびＩＶＺＫペプチドナノ繊維の直径を、画像解析ソフトウェアＩｍａｇｅＪを使用して、それぞれ１３枚および１０枚のＴＥＭ画像から測定した。各ペプチドナノ繊維のサイズ分布のヒストグラムをＯｒｉｇｉｎで作成して、両ペプチドの平均直径を計算した。例えば、図１Ｂを参照のこと。

ＦＥＳＥＭ分析
ペプチドヒドロゲルを、液体窒素中で衝撃凍結させ、直ちに－８０℃で一晩保存した。次いで、試料を、凍結乾燥器（Ｌａｂｃｏｎｃｏ，ＵＳＡ）中で２～３日間減圧乾燥させた。引き続いて、凍結乾燥させたヒドロゲル試料を、伝導性カーボンテープを使用してアルミニウム製のサンプルホルダー上に固定し、スパッタコーター中で白金を用いてスパッタリングした。確実に完全にコーティングされるように、異なる角度で３回コーティングした。次いで、目的の表面を、電解放出走査型電子顕微鏡（ＦＥＩ Ｎｏｖａ Ｎａｎｏ６３０ ＳＥＭ，Ｏｒｅｇｏｎ，ＵＳＡ）にて加速電圧５～１０ｋＶを使用して試験したか、加速電圧２～３ｋＶを用いたＦＥＩ Ｑｕａｎｔａ２００ ＦＥＧ ＳＥＭを使用して可視化した。凍結乾燥させた試料を、ＳＥＭスタブ上のカーボン導電性テープに接着し、３ｎｍの白金を用いてスパッタコーティングした。

細胞培養
細胞を、１０％ウシ胎児血清および１％ペニシリン／ストレプトマイシンを補足した培地１０６（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，ＵＳＡ）において培養した。Ｔ１７５またはＴ７５の細胞培養フラスコ（Ｃｏｒｎｉｎｇ，ＵＳＡ）のいずれかにおいて、９５％空気および５％ＣＯ_２を有する加湿インキュベーター中にて３７℃で細胞を維持した。およそ８０％コンフルエンスでのトリプシン処理によって細胞を継代した。培養培地を４８時間毎に再供給した。

ＭＴＴアッセイ
生体適合性研究を、９６ウェルプレート（Ｃｏｒｎｉｎｇ，ＵＳＡ）で行った。ＨＤＦｎ細胞（１０，０００細胞／ウェル）を９６ウェルプレートに播種し、２００μＬ完全成長培地中で一晩インキュベートした。インキュベーション後、ウェル中の培地を交換した。ペプチドを量り分け、ｍｉｌｌｉＱ水に溶解した。適合性を試験するために、異なる濃度、すなわち、５ｍｇ／ｍＬ、４ｍｇ／ｍＬ、２ｍｇ／ｍＬ、１ｍｇ／ｍＬ、および０．５ｍｇ／ｍＬのペプチドを、ウェルに添加した。無処理のウェルを、ポジティブコントロールとして使用した。プレートを、２４時間インキュベートした。細胞生存度を、製造者のプロトコールにしたがって比色ミクロ培養アッセイ（Ｖｙｂｒａｎｔ（登録商標）ＭＴＴ細胞増殖アッセイキット、Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，ＵＳＡ）を使用して決定した。簡潔に述べれば、プレートを取り、培地を慎重に取り出し、１０％ＭＴＴ試薬を含む新鮮な無血清培地を添加した。３７℃で２時間のインキュベーション後、培地上清を除去し、２００μＬのＤＭＳＯを各ウェルに添加して、ホルマザン結晶を溶解した。最後に、各ウェルの吸収を、プレートリーダー（ＰＨＥＲＡｓｔａｒ ＦＳ，Ｇｅｒｍａｎｙ）を使用して５４０ｎｍで読み取った。

生／死染色
上記のプロトコールにしたがって細胞を播種し、ペプチドで処理した。２４時間のインキュベーション後、消費した培地を除去し、およそ２ｍＭカルセインＡＭおよび４ｍＭエチジウムホモ二量体－１を含むＤＰＢＳ溶液（ＬＩＶＥ／ＤＥＡＤ（登録商標）生存度／細胞傷害性キット、Ｌｉｆｅ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓＴＭ）と置換し、暗所で４０分間インキュベートした。画像化前に、染色液を除去し、新鮮なＤＰＢＳを添加した。染色された細胞を、倒立共焦点顕微鏡（Ｚｅｉｓｓ ＬＳＭ７１０倒立共焦点顕微鏡，Ｇｅｒｍａｎｙ）下で画像化した。

細胞（２５，０００細胞／プレート）を、ガラスベースの共焦点皿中にヒドロゲルを有する３Ｄ培養物に包埋し、コントロールとして無処理細胞を使用して２４時間インキュベートした。２４時間後、培地をおよそ２μＭカルセインおよび４μＭエチジウムホモ二量体－１を含むＰＢＳ（１Ｘ）溶液（ＬＩＶＥ／ＤＥＡＤ生存度／細胞傷害性キット，Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｒｏｂｅ，Ｌ３２２４）と置換し、３０分間インキュベートした。ＺＥＩＳＳ蛍光顕微鏡を使用して、生細胞を緑色チャネルで画像化し、死細胞を赤色チャネルで画像化した。図８に示すように、得られた写真を、ＩｍａｇｅＪを使用して重ね合わせた。

細胞骨格染色
培養２４時間後に免疫染色を行った。簡潔に述べれば、細胞を３．７％パラホルムアルデヒド溶液で３０分間固定し、冷細胞骨格緩衝液（３ｍＭ ＭｇＣｌ２、３００ｍＭスクロース、および０．５％ＴｒｉｔｏｎＸ－１００を含むＰＢＳ溶液）中で１０分間インキュベートして細胞膜を透過処理した。透過処理した細胞を、ブロッキング緩衝液（５％ＦＢＳ、０．１％Ｔｗｅｅｎ－２０、および０．０２％アジ化ナトリウムを含むＰＢＳ）中にて３７℃で３０分間インキュベートし、その後に抗ビンキュリン（１：１００）中にて３７℃で１時間インキュベートし、引き続いて、抗マウスＩｇＧ（全分子）－ＦＩＴＣおよびローダミン－ファロイジン（１：２００）と３７℃で１時間インキュベートした。さらに、細胞をＤＡＰＩ中にて３７℃で１時間インキュベートして核を対比染色した。これらの蛍光色素で処理した細胞を観察し、レーザー走査型共焦点顕微鏡（Ｚｅｉｓｓ ＬＳＭ７１０倒立共焦点顕微鏡，Ｇｅｒｍａｎｙ）を使用して画像化した。

ペプチドヒドロゲル中の細胞の３Ｄ培養
細胞を、２４ウェル組織培養プレート中にてペプチドヒドロゲル中に封入した。ペプチド溶液を、２００μＬ／ウェルでプレートに添加した。細胞を３×ＰＢＳに再懸濁し、１００，０００細胞／ウェルで各ウェルに添加し、穏やかに混合した。細胞を含む３×ＰＢＳ添加後のペプチドヒドロゲルの最終濃度は１×であった。３～５分以内にゲル化し、引き続いて、培養培地をウェルに添加した。予め決定した時点で、３Ｄ細胞生存度アッセイ、生／死アッセイ、および細胞骨格染色を実施した。

確実に細胞が３Ｄ構築物中で成長するようにプレートの底部にベースを作製することによって３Ｄ細胞培養を実施し、ここで、ベースを、共焦点プレート中にペプチド溶液（水を有するペプチド）ピペッティングすることによって作製し、（ＰＢＳ）と混合した。ゲル形成後、ペプチド溶液をこのベースの上に添加した。培養したヒト皮膚線維芽細胞をトリプシン処理し、遠心分離し、ＰＢＳ（２×）で再懸濁し、ベースの上に配置したペプチド溶液と混合した。ゲルが形成された時点で、図５に示すようにＤＭＥＭを上に添加し、３７℃のインキュベーター中にて５％ＣＯ２で４８時間インキュベートし、次いで、この構築物に対して異なる生体適合性アッセイを適用した。

３Ｄ細胞増殖アッセイ
ＣｅｌｌＴｉｔｅｒ－Ｇｌｏ（登録商標）発光３Ｄ細胞生存度アッセイは、代謝的に活性な細胞の存在を示すＡＴＰの存在の定量に基づいて３Ｄヒドロゲル中の生存細胞数を決定する方法である。各時点後、細胞と培養したヒドロゲルを、ＤＰＢＳで２回洗浄した。新鮮な培地を各ウェルに添加し、等量のＣｅｌｌＴｉｔｅｒ－Ｇｌｏ（登録商標）発光試薬もゲルに添加した。内容物を２分間混合してヒドロゲルを消化し、次いで、１０分間インキュベートした。インキュベーション後、プレートリーダー（ＰＨＥＲＡｓｔａｒ ＦＳ，Ｇｅｒｍａｎｙ）を使用して発光を記録した。

３Ｄバイオプリンティング
３Ｄバイオプリンターを使用して、ペプチドバイオインクを用いて構築物をプリントした。ペプチドバイオインクをプリントするために、本発明者らは、３つの入口を有する同軸ニードルを設計した。上の入口を１０×ＰＢＳ溶液に連結し、右の入口を無血清培地に懸濁した細胞に連結し、左の入口をｍｉｌｌｉＱ水に溶解したペプチド（１５ｍｇ／ｍＬ）に連結した。管、コネクタ、および同軸ノズルを、プリント前にオートクレーブした。プリント中、シリンジポンプを活用して３つの溶液をノズルにポンピングした。ペプチド溶液および細胞溶液の流速は２５μＬ／分であった一方で、１０×ＰＢＳの流速は２０μＬ／分に維持した。ペプチド溶液は、排出直前に、同軸ノズルの内側の接合部で細胞および１０×ＰＢＳと混合する。即時にゲル化し、ペプチドバイオインクをプリントした。直径約８ｍｍおよび厚さ約２ｍｍの簡潔な環構造が多層様式でバイトプリントされた。構築物を、３５ｍｍ組織培養ペトリ皿上にプリントした。バイオプリンティング後、構築物を、ペプチドバイオインクの自己集合をさらに促進するためにバイオセーフティキャビネット中に３分間入れた。次いで、構築物を、培養培地で２回または３回穏やかに洗浄した。各皿に、３ｍＬの培養培地を添加し、加湿インキュベーター中にて３７℃、５％ＣＯ_２で培養した。予め決定していた時点で、構築物を取り出し、上記のように３Ｄアッセイおよび細胞の細胞骨格染色を実施した。

本発明のペプチドは、優れたゲル化剤であり、形成されたゲルを多数の異なる目的および用途のために使用することができる。前述の説明中、特許請求の範囲中、または添付の図面中に開示の特徴は、個別およびその任意の組み合わせの両方で、本発明をその多様な形態で実現するための材料であり得る。

特許請求の範囲によってのみ定義された本発明の範囲を逸脱することなく、好ましい実施形態のさらなる修正が可能である。

Claims (24)

1. 自己集合によってゲルを形成することができるペプチドであって、前記ペプチドが、
   Ａｃ－ＩＶＦＫ－ＮＨ_２ （配列番号１）
   Ａｃ－ＩＶＯＫ－ＮＨ_２ （配列番号２）
   Ａｃ－ＩＦＶＫ－ＮＨ_２ （配列番号３）
   Ａｃ－ＩＯＶＫ－ＮＨ_２ （配列番号４）
   Ａｃ－ＦＩＶＫ－ＮＨ_２ （配列番号５）
   Ａｃ－ＯＩＶＫ－ＮＨ_２ （配列番号６）
   Ａｃ－ＦＶＩＫ－ＮＨ_２ （配列番号７）
   Ａｃ－ＯＶＩＫ－ＮＨ_２ （配列番号８）
   Ａｃ－ＩＶＦＤ－ＣＯＯＨ （配列番号９）
   Ａｃ－ＩＶＯＤ－ＣＯＯＨ （配列番号１０）
   Ａｃ－ＩＦＶＤ－ＣＯＯＨ （配列番号１１）
   Ａｃ－ＩＯＶＤ－ＣＯＯＨ （配列番号１２）
   Ａｃ－ＦＩＶＤ－ＣＯＯＨ （配列番号１３）
   Ａｃ－ＯＩＶＤ－ＣＯＯＨ （配列番号１４）
   Ａｃ－ＦＶＩＤ－ＣＯＯＨ （配列番号１５）
   Ａｃ－ＯＶＩＤ－ＣＯＯＨ （配列番号１６）
   Ａｃ－ＩＶＦＥ－ＣＯＯＨ （配列番号１７）
   Ａｃ－ＩＶＯＥ－ＣＯＯＨ （配列番号１８）
   Ａｃ－ＩＦＶＥ－ＣＯＯＨ （配列番号１９）
   Ａｃ－ＩＯＶＥ－ＣＯＯＨ （配列番号２０）
   Ａｃ－ＦＩＶＥ－ＣＯＯＨ （配列番号２１）
   Ａｃ－ＯＩＶＥ－ＣＯＯＨ （配列番号２２）
   Ａｃ－ＦＶＩＥ－ＣＯＯＨ （配列番号２３）
   Ａｃ－ＯＶＩＥ－ＣＯＯＨ （配列番号２４）
   Ａｃ－ＩＶＦＳ－ＮＨ_２ （配列番号２５）
   Ａｃ－ＩＶＯＳ－ＮＨ_２ （配列番号２６）
   Ａｃ－ＩＦＶＳ－ＮＨ_２ （配列番号２７）
   Ａｃ－ＩＯＶＳ－ＮＨ_２ （配列番号２８）
   Ａｃ－ＦＩＶＳ－ＮＨ_２ （配列番号２９）
   Ａｃ－ＯＩＶＳ－ＮＨ_２ （配列番号３０）
   Ａｃ－ＦＶＩＳ－ＮＨ_２ （配列番号３１）
   Ａｃ－ＯＶＩＳ－ＮＨ_２ （配列番号３２）
   Ａｃ－ＩＶＦＲ－ＮＨ_２ （配列番号３３）
   Ａｃ－ＩＶＯＲ－ＮＨ_２ （配列番号３４）
   Ａｃ－ＩＦＶＲ－ＮＨ_２ （配列番号３５）
   Ａｃ－ＩＯＶＲ－ＮＨ_２ （配列番号３６）
   Ａｃ－ＦＩＶＲ－ＮＨ_２ （配列番号３７）
   Ａｃ－ＯＩＶＲ－ＮＨ_２ （配列番号３８）
   Ａｃ－ＦＶＩＲ－ＮＨ_２ （配列番号３９）
   Ａｃ－ＯＶＩＲ－ＮＨ_２ （配列番号４０）
   Ａｃ－ＩＶＦ（Ｄａｂ）－ＮＨ_２ （配列番号４１）
   Ａｃ－ＩＶＯ（Ｄａｂ）－ＮＨ_２ （配列番号４２）
   Ａｃ－ＩＦＶ（Ｄａｂ）－ＮＨ_２ （配列番号４３）
   Ａｃ－ＩＯＶ（Ｄａｂ）－ＮＨ_２ （配列番号４４）
   Ａｃ－ＦＩＶ（Ｄａｂ）－ＮＨ_２ （配列番号４５）
   Ａｃ－ＯＩＶ（Ｄａｂ）－ＮＨ_２ （配列番号４６）
   Ａｃ－ＦＶＩ（Ｄａｂ）－ＮＨ_２ （配列番号４７）
   Ａｃ－ＯＶＩ（Ｄａｂ）－ＮＨ_２ （配列番号４８）
   Ａｃ－ＩＶＦ（Ｄａｐ）－ＮＨ_２ （配列番号４９）
   Ａｃ－ＩＶＯ（Ｄａｐ）－ＮＨ_２ （配列番号５０）
   Ａｃ－ＩＦＶ（Ｄａｐ）－ＮＨ_２ （配列番号５１）
   Ａｃ－ＩＯＶ（Ｄａｐ）－ＮＨ_２ （配列番号５２）
   Ａｃ－ＦＩＶ（Ｄａｐ）－ＮＨ_２ （配列番号５３）
   Ａｃ－ＯＩＶ（Ｄａｐ）－ＮＨ_２ （配列番号５４）
   Ａｃ－ＦＶＩ（Ｄａｐ）－ＮＨ_２ （配列番号５５）
   Ａｃ－ＯＶＩ（Ｄａｐ）－ＮＨ_２ （配列番号５６）
   Ａｃ－ＩＶＦ（Ｏｒｎ）－ＮＨ_２ （配列番号５７）
   Ａｃ－ＩＶＯ（Ｏｒｎ）－ＮＨ_２ （配列番号５８）
   Ａｃ－ＩＦＶ（Ｏｒｎ）－ＮＨ_２ （配列番号５９）
   Ａｃ－ＩＯＶ（Ｏｒｎ）－ＮＨ_２ （配列番号６０）
   Ａｃ－ＦＩＶ（Ｏｒｎ）－ＮＨ_２ （配列番号６１）
   Ａｃ－ＯＩＶ（Ｏｒｎ）－ＮＨ_２ （配列番号６２）
   Ａｃ－ＦＶＩ（Ｏｒｎ）－ＮＨ_２ （配列番号６３）
   Ａｃ－ＯＶＩ（Ｏｒｎ）－ＮＨ_２ （配列番号６４）
   （式中、Ｉ＝イソロイシン、Ｖ＝バリン、Ｆ＝フェニルアラニン、Ｋ＝リジン、Ｄ＝アスパラギン酸、Ｏ＝シクロヘキシルアラニン、（Ｄａｂ）＝２，４－ジアミノ酪酸、（Ｄａｐ）＝２，３－ジアミノプロピオン酸、（Ｏｒｎ）＝オルニチン、
   Ａｃ＝アセチル（Ｎ末端をアセチル化している）、ＮＨ_２＝アミン（したがって、Ｃ末端をアミド化している）、および－ＣＯＯＨ＝無保護Ｃ末端）から選択される配列からなる、ペプチド。
2. 生理学的条件下、周囲温度にて、１日間から少なくとも６ヶ月間までの範囲の期間にわたって水溶液中で安定である、請求項１に記載のペプチド。
3. 生理学的条件下、９０℃までの温度にて、少なくとも１時間にわたって水溶液中で安定である、請求項１または２に記載のペプチド。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載のペプチドを含むヒドロゲルまたはオルガノゲル。
5. 前記ヒドロゲルが、周囲温度にて、少なくとも１ヶ月間にわたって水溶液中で安定である、請求項４に記載のヒドロゲルまたはオルガノゲル。
6. 前記ヒドロゲルが、貯蔵弾性率Ｇ'の損失弾性率Ｇ''に対する比が２～５を超えることを特徴とする、請求項４または５に記載のヒドロゲルまたはオルガノゲル。
7. 前記ヒドロゲルまたはオルガノゲルが、０．１Ｈｚ～１００Ｈｚの範囲の周波数での貯蔵弾性率Ｇ'が５００Ｐａ～２００,０００Ｐａであることを特徴とする、請求項４～６のいずれか１項に記載のヒドロゲルまたはオルガノゲル。
8. 前記ヒドロゲルまたはオルガノゲルの機械的強度が、コラーゲンまたはその加水分解形体（ゼラチン）より高い、請求項４～７のいずれか１項に記載のヒドロゲルまたはオルガノゲル。
9. 請求項１～３のいずれか１項に記載のペプチドの繊維を含む請求項４～８のいずれか１項に記載のヒドロゲルまたはオルガノゲルであって、前記繊維が、微生物、ウイルス粒子、ペプチド、ペプトイド、タンパク質、核酸、オリゴサッカリド、ポリサッカリド、ビタミン、無機分子、合成ポリマー、マイクロ粒子もしくはナノ粒子、有機小分子、または薬学的に活性な化合物のうちの少なくとも１つを捕捉することができるネットワークを画定する、ヒドロゲルまたはオルガノゲル。
10. 前記ヒドロゲルが、前記繊維のネットワークによって捕捉された微生物、ウイルス粒子、ペプチド、ペプトイド、タンパク質、核酸、オリゴサッカリド、ポリサッカリド、ビタミン、無機分子、合成ポリマー、有機小分子、マイクロ粒子もしくはナノ粒子、または薬学的に活性な化合物のうちの少なくとも１つを含む、請求項９に記載のヒドロゲルまたはオルガノゲル。
11. 注射可能である、請求項４～１０のいずれか１項に記載のヒドロゲルまたはオルガノゲル。
12. 請求項１に記載のペプチドを水溶液または有機溶液にそれぞれ溶解する工程を含む、ヒドロゲルまたはオルガノゲルを調製する方法。
13. 前記水溶液または有機溶液に溶解したペプチドをさらに加温し、ここで、前記加温した温度が、２０℃～９０℃の範囲である、請求項１２に記載の方法。
14. 前記ペプチドを、０．０１μｇ／ｍｌ～１００ｍｇ／ｍｌの濃度で溶解する、請求項１２または１３に記載の方法。
15. 請求項４～１１のいずれか１項に記載のヒドロゲルまたはオルガノゲルを含む細胞または組織移植片。
16. 請求項４～１１のいずれか１項に記載のヒドロゲルまたはオルガノゲルを含む創傷被覆材または創傷治癒剤。
17. ペプチド足場を含む外科用インプラントまたはステントであって、前記ペプチド足場が請求項４～１１のいずれか１項に記載のヒドロゲルまたはオルガノゲルによって形成される、外科用インプラントまたはステント。
18. 請求項１に記載のペプチドを含む医薬組成物および／または化粧品組成物および／または生物医療機器および／または電子デバイスおよび／または溶液。
19. 薬学的に活性な化合物をさらに含む、請求項１８に記載の医薬組成物および／または化粧品組成物および／または生物医療機器、および／または電子デバイスおよび／または溶液。
20. 前記医薬組成物および／または化粧品組成物および／または溶液が局所用のゲルもしくはクリーム、スプレー、散剤、またはシート、パッチもしくはメンブランの形態で提供されるか、
    前記医薬組成物および／または化粧品組成物および／または溶液が、注射剤の形態で提供される、請求項１８または１９に記載の医薬組成物または化粧品組成物または溶液。
21. 薬学的に許容され得るキャリアをさらに含む、請求項１８～２０のいずれか１項に記載の医薬組成物および／または化粧品組成物および／または溶液。
22. キットであって、前記キットが、請求項１に記載のペプチドを有する第１の容器および水溶液または有機溶液を有する第２の容器を含む、キット。
23. 前記第２の容器の水溶液または有機溶液が薬学的に活性な化合物をさらに含み、そして／または前記ペプチドを有する第１の容器が薬学的に活性な化合物をさらに含む、請求項２２に記載のキット。
24. 請求項４～１１のいずれか１項に記載のヒドロゲルまたはオルガノゲルを含む２Ｄまたは３Ｄ細胞培養基質。