塔夫茨大學的工程師創建了可編程的絲綢基材料,具有嵌入式的,預先設計的功能,用於生物學,化學或光學能力。
結果,當機械限制拉伸並且即將失敗時,最終用戶將在醫療應用中獲得功能,例如外科銷釘更改顏色。它也可以通過響應生物相容性成分來對藥物效果很好。
發表在國家科學院論文集(PNAS)論文解釋了研究人員如何從中產生三維散裝材料絲綢纖維蛋白是用水溶性分子來操縱,以通過嵌入的,預設計的功能從納米到微尺度產生固體形式。
複雜的實驗
用水溶性分子來操縱散裝材料,簇簇工程師通過嵌入方法將多種固體形式帶到微型水平,並通過嵌入方法進行了預設計的功能。
創建能夠在機械限制上關閉的手術銷和功能螺釘按需用紅外光加熱的顏色變化的例子。類似的是一種生物相容性成分,該成分釋放了酶等生物活性劑。
“在生物聚合物中嵌入功能元素,控制它們的自組裝並修改其最終形式的能力為生物啟發的高性能多功能材料的製造帶來了重要的機會,”說高級研究作者Fiorenzo Amenetto,馬薩諸塞州塔夫茨大學的教授。
更多的研究可能會進一步申請包括用於骨科等段的機械組件。
利用纖維素
由於獨特的結構結構,絲綢是最艱難的材料之一。絲綢的許多新應用正在出現,這要歸功於纖維蛋白是一種不溶性蛋白質,具有顯著的保護其他材料的能力。生物相容性和可生物降解特性是其他亮點。
可以理解的是,絲束由絲束組成,由雙鏈纖維蛋白與絲綢絲絲或絲綢膠合在一起。
絲纖維蛋白作為蛋白質具有獨特的物理和化學特性,而塞里辛蛋白充當含有18種氨基酸的第二種蛋白質。主要角色塞精素 是包裹纖維蛋白。
纖維蛋白對幾種高科技應用具有吸引力,包括多種形式,其中可在高蛋白濃度和分子量下進行再生絲纖維蛋白。
絲綢纖維蛋白的氨基酸性質使多樣性對側鏈允許大分子可用於藥物遞送應用。
絲綢纖維素的自然特性用於再生的絲綢材料。通過將β-折疊結構與分子內和分子內氫鍵相結合,可為天然纖維提供高柔韌性,它可以進一步保證以再生膜格式的一致性。
關於使用絲纖維蛋白懸浮液作為可腐爛水果的塗料材料也正在進行研究保存。得益於絲綢肌因味道無味和無味的性質,食物塗料和包裝應用程序可能會很好。