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據(jù)美國和印度的研究人員稱,蛋清蛋白可以聚合成一種合成生物聚合物,這可能在健康和“綠色”技術(shù)的可持續(xù)未來發(fā)展中發(fā)揮重要作用。Rice大學(xué)的Pulickel Ajayan及其同事解釋說,他們的新型生物材料由于與伯氨基化合物聚合形成強(qiáng)共價鍵而具有“優(yōu)良的硬度和延展性”。
大自然為材料科學(xué)家提供了多方面的靈感。通常,我們努力的重點是試圖模仿完全合成的生物材料。然而,采用天然材料并嘗試針對特定應(yīng)用進(jìn)行修改也已經(jīng)證明是非常有用的一種手段。在數(shù)百萬年的進(jìn)化過程中,另一種觀點是從生物中獲得的物質(zhì)可以在有限的資源中開辟一條更有利于環(huán)境的化學(xué)生產(chǎn)途徑,如被排除在成分之外的原油。因此可以采用可持續(xù)的,近周期的,零浪費的方法制備材料。
尤其令人感興趣的是來自于自然界的多孔材料,剛性材料和生物相容性材料。 目前已經(jīng)研究了許多基于碳,膠原和陶瓷材料的實驗復(fù)合材料。如今,植入式設(shè)備為尋找生物相容性材料提供了另一個途徑。 組織支架,藥物釋放系統(tǒng)和假肢需要的是無毒的,生物相容的材料,并且在被身體無害地吸收并且排出廢物之前能夠持續(xù)足夠長的時間來完成它們的工作。其中一個著名和容易獲得的生物材料,可能為此提供一個新起點的就是蛋清蛋白。
該團(tuán)隊現(xiàn)已將雞蛋蛋白與基于伯胺的分子(包括二亞乙基三胺(DETA)交聯(lián),以構(gòu)建新型生物聚合物。該過程只需簡單的物理混合和陽光就可以制成材料,然后可以在烤箱中固化。該團(tuán)隊報告稱,標(biāo)準(zhǔn)宏觀拉伸和壓縮測試可以顯示出材料的物理強(qiáng)度和缺陷。原位局部壓痕和原子形態(tài)顯微鏡(AFM)模量映射證實了新材料的物理特性,而且結(jié)果通過分子動力學(xué)(MD)模擬得到了證實。
有趣的是,這種合成的“蛋白酥皮”不僅像烹飪蛋白酥皮一樣堅硬,而且它可以食用且具有生物相容性。在技術(shù)層面,該團(tuán)隊已成功測試了其生物細(xì)胞活力和細(xì)胞生長。該材料的使用基于可植入電子器件的電路板。 |