仿生战略制备多蛋白复合水下“万能胶”

我们时常会发现,一些贝类生物会粘附在海边岩石或者船体上,任凭风吹浪打都不会脱落。这种牢固的粘附源自贝类生物分泌的一种粘性蛋白。受到这种“天然胶水”的启发,麻省理工学院的一个科研小组开发了一种新颖的仿生粘合材料。

该材料是由基因工程菌合成,它能够将贝类分泌的蛋白质与自身生物膜分泌出的蛋白整合在一起。这种改良后的粘合剂可以分别和二氧化硅、黄金和聚苯乙烯三种不同性质的材料牢固粘结,通过原子力显微镜进行测试,其粘合强度胜过自然界中的“天然胶水”。

更为重要的是,这种粘合剂可以在潮湿环境甚至是水下使用。研究人员称,这是目前已知的最强、最稳定的水下粘合剂。因此,该仿生粘合剂在船体的修补和涂层处理,以及帮助术后伤口愈合方面都具有良好的应用前景。

这项研究发表在“Nature Nanotechnology”期刊上,并已经申请专利。鉴于目前工业界对粘合材料的大量需求,特别是在水环境中的应用需求,该研究有望在未来几年实现商业化。目前该研究组正在努力改进工艺以提高产量,并尝试加入其他一些贝类分泌蛋白,从而进一步提高粘合强度。

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本研究论文的第一作者钟超博士,曾在麻省理工大学从事博士后研究,于2014年7月加入上海科技大学,并组建仿生分子工程实验室(Integrative Bio-inspired Molecular Engineering lab) :http://spst.shanghaitech.edu.cn/people/1038.html