组织工程
再生丝蛋白基水凝胶由于其原料来源广泛、制备简便、良好的生物相容性、生物可降解性以及可控的力学性能，在组织工程、药物或生物活性物质运输载体和仿生矿化等领域极具应用前景。
实验表明，用表面活性剂法制备的再生桑蚕丝蛋白水凝胶在负载小牛软骨细胞后，能够促进软骨细胞的增殖和分化，其形成组织的生物化学性能和力学性能与采用“金标淮”琼脂糖凝胶的十分接近，并且能够克服琼脂糖不可降解以及较高免疫原性等缺点。
通常，胰岛细胞被包封在生物材料中后，易导致细胞死亡而失去分泌胰岛素的功能，但将胰岛细胞、胞外基质蛋白（如层黏蛋白和胶原蛋白等）和间充质干细胞共同包载在通过涡旋法制备的再生桑蚕丝蛋白水凝胶中，经7天的体外培养表明胰岛细胞仍得以完整地保存其形状和功能。
以超声法制备的丝蛋白（sik）/纤维蛋白（F)-透明质酸（H）复合凝胶能用于髓核组织修复，复合凝胶具有较好的力学性能和较慢的降解速率且与各组分的含量有关；体外实验表明，此类复合凝胶能够有效地促进髓核软骨细胞的生长。
在用超声法制备再生桑蚕丝蛋白/丝蛋白离子聚合物（丝蛋白-聚赖氨酸或丝蛋白-聚谷氦酸）复合凝胶后，研究者探讨了复合凝胶包载间充质千细胞体系中静电荷对干细胞分化的影响，结果表明干细胞在复合凝胶中均能增殖和分化，但丝蛋白/丝蛋白-聚赖氨酸复合凝胶即便在没有诱导因子的情況下，仍能够诱导干细胞成骨分化而抑制成脂肪分化，而丝蛋白/丝蛋白-聚谷氦酸复合凝胶在有诱导因子存在时则诱导千细胞成脂肪分化。另外，有实验证据显示，在加入适当的生长因子后，再生桑蚕丝蛋白水凝胶也能够作为软性基质，很好地诱导神经组织的再生。
实际上，单纯的丝蛋白凝胶除了没有足够的弹性外，也存在溶胀性差等缺点，其闭塞的结构可能导致在组织工程使用过程中液体或相应物质的交换不畅，因此，通常需要与其它材料复合或者使用其它性状如多孔海绵状的丝蛋白材料加以改善。而另一方面，当通过特定的方法制备出弹性和强度/刚度俱佳的纯丝蛋白或丝蛋白复合水凝胶时，也有可能直投作为生物凝股炎组织如软骨等的替代材料。
药物和基因载体
用丝蛋白/聚丙烯酰胺所形成的半互穿网络凝胶包载合酚蓝和药粉时，具有较好的控制释放效率。同样，体外实验表明，用光交联的丝蛋自/聚乙烯醇-甲基丙烯酸酯复合凝胶包载大分子药物模型如街聚糖等，不仅具有较高的包封率，而且通过调控组分的配比也可以达到药物的控制释放。而前面提到的将PNIPAAm引入丝蛋白水凝胶后，不仅赋子了其温敏性，也能够高效负载并控制释放生物素和亲和素。
鉴于再生丝蛋白凝胶的性能特点，在负载药物或其它活性物质后，其一般有两种使用方式。一是作为敷料直接与病灶作用，如用β-环糊精、PEI和丝蛋白复合凝胶包载积雪草提取物和醋酸氢化可的松后，动物实验证明此载药复合凝胶能够有效地促进褥疮的愈合。二是利用其可注射的特性，将包裹功能性物质的丝蛋白凝胶直接注射到病灶，如负载有金纳米粒子的丝蛋白水凝胶可直接被注射到感染部位，通过激光诱导金纳米粒子发热杀死细菌以治疗病灶感染，从而避免了抗生素易产生耐药性的缺陷以及繁琐的切口引流伤口护理；又如将血管内皮生长因子(VEGF)和骨形态发生蛋自2(BMP-2）载入超声法制备的丝蛋白水凝胶中，能成功修复免的上颌窦底缺陷；再如丝蛋白水凝胶包载阿霉素可被直接注射到乳腺癌病灶部位，一方面能够抑制原发性肿瘤并且减少胂瘤细胞转移，同时也降低了药物的毒副作用，由此为早期胂瘤治疗提供了一种新的途径。
生物矿化
贝壳珍珠质层有机质主要包含三种成分，即β-几丁质、类丝素蛋白和酸性蛋白。研究者用再生桑蚕丝蛋白水凝胶复合n16N多肽和β-几丁质诱导碳酸钙的形成，以模拟贝壳珍珠质层的矿化过程，结果发现三种有机物单独或协同作用时，矿化形成的碳酸钙晶型是不一样的，它们或为文石、或为球文石和无定形碳酸钙，进而探索了有机物在矿化过程中所扮演的角色。
当将混有氯化钙的再生柔蚕丝蛋白溶液加热到60°C时，也能够形成凝胶，在此基础上，将凝胶浸入碳酸钠溶液中可实施碳酸钙的结品。结果表明，由不同浓度丝蛋白所生成的凝胶，诱导生成的碳酸钙晶型均为方解石，但形貌各异，其规律是丝蛋白浓度从低到高依次可获得形成菱形、阶梯形和球形的方解石，且晶体尺才从大到小。经实时跟踪碳酸钙的形貌，人们认识到再生柔蚕丝蛋白凝胶诱导碳酸钙矿化的步骤可能经由预结晶一溶解一再结晶等步骤。