清华大学刘凯教授/张洪杰院士《AFM》：仿生结构蛋白胞内聚合与多级自组装，开发高模量蛋白纤维

文章预览

天然蛋白纤维是绿色、可持续发展和环保的材料。近年来，天然蓑衣虫丝因其优越的力学性能（拉伸强度~2 GPa）引起了广泛关注。然而，其氨基酸序列中极高的甘氨酸含量、大量的β-纳米晶体重复序列以及高分子量给蛋白异源生物合成带来了挑战，大大限制了其潜在应用探索。因此，利用合成生物学技术实现仿生蓑衣虫丝蛋白生物合成以及多级结构组装是一个迫切需要解决的挑战。 为了解决这一难题， 清华大学 张洪杰院士 、 刘凯教授 团队通过 体内聚合和多级自组装 策略，开发了 杨氏模量 ~15 GPa 的仿生蓑衣虫丝蛋白纤维 ，超过了许多人工蛋白质纤维，聚合物纤维，甚至天然蜘蛛丝。此外，蛋白纤维优越的力学性能和出色的生物相容性，使其在伤口缝合等生物医学领域具有广阔的应用前景。该研究以题为 “Bagworm Silk-Mimetic Protein Fibers with Extraord ………………………………