據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”技術的可持續未來發展中發揮重要作用。Rice大學的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共價鍵而具有“優良的硬度和延展性”。
大自然為材料科學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用進行修改也已經證明是非常有用的一種手段。在數百萬年的進化過程中,另一種觀點是從生物中獲得的物質可以在有限的資源中開辟一條更有利于環境的化學生產途徑,如被排除在成分之外的原油。因此可以采用可持續的,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。 目前已經研究了許多基于碳,膠原和陶瓷材料的實驗復合材料。如今,植入式設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。
該團隊現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,以構建新型生物聚合物。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。該團隊報告稱,標準宏觀拉伸和壓縮測試可以顯示出材料的物理強度和缺陷。原位局部壓痕和原子形態顯微鏡(AFM)模量映射證實了新材料的物理特性,而且結果通過分子動力學(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。在技術層面,該團隊已成功測試了其生物細胞活力和細胞生長。該材料的使用基于可植入電子器件的電路板。 |