The role that biomaterials play in the clinical treatment of damaged organs and tissues is changing. While biomaterials used in permanent medical devices were required to passively take over the function of a damaged tissue long term, current biomaterials are expected to trigger and harness the self-regenerative potential of the body in situ and then to degrade, the foundation of regenerative medicine. To meet these different requirements, it is imperative to fully understand the interactions biomaterials have with biological systems, in space and in time. This knowledge will lead to a better understanding of the regenerative capabilities of biomaterials aiding their design with improved functionalities (e.g. biocompatibility, bioactivity). Proteins play a pivotal role in the interaction between biomaterials and cells or tissues. Protein adsorption on the material surface is the very first event of this interaction, which is determinant for the subsequent processes of cell growth, differentiation, and extracellular matrix formation. Against this background, the aim of the current review is to provide insight in the current knowledge of the role of proteins in cell–biomaterial and tissue–biomaterial interactions. In particular, the focus is on proteomics studies, mainly using mass spectrometry, and the knowledge they have generated on protein adsorption of biomaterials, protein production by cells cultured on materials, safety and efficacy of new materials based on nanoparticles and the analysis of extracellular matrices and extracellular matrix–derived products. In the outlook, the potential and limitations of this approach are discussed and mass spectrometry imaging is presented as a powerful technique that complements existing mass spectrometry techniques by providing spatial molecular information about the material-biological system interactions.

生物材料在受损器官和组织的临床治疗中所扮演的角色正在发生变化。而在永久医疗设备中使用的生物材料被要求被动接管受损组织长期的功能，当前生物材料预期触发和利用人体的自再生潜力原位然后降解，成为再生医学的基础。为了满足这些不同的要求，必须充分了解生物材料在空间和时间上与生物系统之间的相互作用。这些知识将使人们更好地理解生物材料的再生能力，从而帮助其设计并改善功能（例如，生物相容性，生物活性）。蛋白质在生物材料与细胞或组织之间的相互作用中起着关键作用。蛋白质在材料表面的吸附是这种相互作用的第一个事件，这决定了随后的细胞生长，分化和细胞外基质形成过程。在这种背景下，本综述的目的是提供有关蛋白质在细胞-生物材料和组织-生物材料相互作用中作用的最新知识的见解。特别是，重点是蛋白质组学研究，主要是使用质谱技术，以及它们在生物材料的蛋白质吸附，材料上培养的细胞产生的蛋白质，基于纳米颗粒的新材料的安全性和有效性以及细胞外基质分析方面获得的知识。和细胞外基质衍生的产品。在前景中，讨论了这种方法的潜力和局限性，质谱成像是一种强大的技术，可通过提供有关物质-生物系统相互作用的空间分子信息来补充现有的质谱技术。重点是蛋白质组学研究，主要使用质谱技术，以及他们在生物材料的蛋白质吸附，材料上培养的细胞产生的蛋白质的生产，基于纳米颗粒的新材料的安全性和有效性以及细胞外基质和细胞外基质的分析方面所获得的知识。 –衍生产品。在前景中，讨论了这种方法的潜力和局限性，质谱成像是一种强大的技术，可通过提供有关物质-生物系统相互作用的空间分子信息来补充现有的质谱技术。重点是蛋白质组学研究，主要使用质谱技术，以及他们在生物材料的蛋白质吸附，材料上培养的细胞产生的蛋白质的生产，基于纳米颗粒的新材料的安全性和有效性以及细胞外基质和细胞外基质的分析方面所获得的知识。 –衍生产品。在前景中，讨论了这种方法的潜力和局限性，质谱成像是一种强大的技术，可通过提供有关物质-生物系统相互作用的空间分子信息来补充现有的质谱技术。基于纳米颗粒的新材料的安全性和功效以及细胞外基质和细胞外基质衍生产品的分析。在前景中，讨论了这种方法的潜力和局限性，质谱成像是一种强大的技术，可通过提供有关物质-生物系统相互作用的空间分子信息来补充现有的质谱技术。基于纳米颗粒的新材料的安全性和功效以及细胞外基质和细胞外基质衍生产物的分析。在前景中，讨论了这种方法的潜力和局限性，质谱成像是一种强大的技术，可通过提供有关物质-生物系统相互作用的空间分子信息来补充现有的质谱技术。