利用溶菌酶构建多功能超大面积二维蛋白质纳米薄膜

材料表界面改性及功能化是开发材料用途,特别是开发航空航天、新能源、生物医药等高附加值应用的一个关键环节。然而鉴于材料种类多样性所造成的表面化学性质和物理结构的巨大差异,研究和发展同时满足基材普适性方法简单温和性以及功能可控多样性这三大特征的表界面改性技术具有巨大的挑战性。

针对上述问题,陕西师范大学化学化工学院”光子鼻与分子材料研究团队“杨鹏教授课题组,对天然大分子介导的材料表界面功能化进行了系统深入的研究,首次发现解折叠溶菌酶分子在气-液、固-液界面自组装形成的宏观二维纳米薄膜。值得强调的是,该薄膜内部具有丰富的类淀粉样蛋白聚集体结构,而淀粉样蛋白结构实际上代表了自然界除贻贝足丝蛋白之外的另一大类生物粘合体系。受生物体借助淀粉样结构稳定粘附的启发,溶菌酶纳米薄膜实现了快速、温和、稳定的表面粘附,是一种可大面积制备的多功能仿生纳米界面材料。基于此,该工作开创了区别于聚多巴胺体系的表面功能化新策略,克服了聚多巴胺体系改性层显色、涂层稳定差等缺点。另外,该工作还进一步探究了溶菌酶纳米薄膜在表界面工程中的应用,实现了材料表面自上而下和自下而上的微/纳米制造,不仅解决了传统方法操作繁琐、不利于图案化、普适性低等缺点,还大大提高了制造过程中的环境友好性,为材料表面的微/纳米加工提供了一种新的途径。

该研究工作论文发表于 Advanced Materials,并得到审稿人的高度评价。

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