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我院生物表界面与智能大分子研究团队在蛋白质类淀粉样聚集材料应用方面取得重要进展

发布者:曹凯超  发布时间:2021-09-23 09:21:38  浏览:

(1)蛋白质类淀粉样聚集体系是由4008com云顶集团杨鹏课题组率先提出的一类控制蛋白质聚集与相关材料制备的新方法。通过在此方向持续9年的不断耕耘,已经将此类体系发展成为涵盖生物大分子链聚集与有序组装调控理论、生物基胶体、生物表界面和体相功能材料的从基础到应用的全链条系统。该体系的典型特征就是可以通过简单温和的二硫键还原反应,快速控制蛋白质在纳米、微米和宏观尺度上的聚集,从而形成界面粘附性能优异、本体功能高度可调的薄膜、胶质、纤维等各类软物质。经过国内外诸多学者对该体系持续不断的研究、丰富与完善,蛋白质类淀粉样聚集已经成为一类重要且独居特色的调控蛋白质材料结构与功能、实现表面改性与功能化的新方法。基于杨鹏教授在蛋白质聚集与材料设计方面的开创性贡献,杨鹏教授近期被增选为英国皇家化学会会士(Fellow of Royal Chemical Society, FRSC),并受邀在Accounts of Chemical Research上撰写Account论文(2021, 54, 3016–3027 (Cover))。该文第一作者为4008com云顶集团刘永春博士,通讯作者为杨鹏教授。(论文链接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.accounts.1c00231

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(2)利用淀粉样蛋白质(amyloid)/多糖分子复合物作为界面胶粘剂,有望解决柔性电子中的导电层微裂纹难题。柔性电子是一种非常重要的新兴技术,如今在可穿戴显示设备、医学植入物、能量富集和存储等领域均展现出巨大的应用前景。为了实现这些应用,相应的材料和器件必须要满足能够在反复弯曲拉伸状态下依然维持性能,特别是导电性能的要求。然而,目前柔性电子器件中的导电层常常无法适应这样需求。这主要是因为在导电层中,金属涂层在高机械作用下容易脱落或者形成微裂纹,从而严重影响器件导电性能。因此,如何提高导电层在柔性衬底上的稳定性是亟待解决的重大问题。杨鹏课题组研究发现,海藻酸钠能够参与到溶菌酶(lysozyme)的类淀粉样聚集行为中,从而非常轻易地就能制备超大面积(超过400平方厘米)二维蛋白质/糖类杂化纳米薄膜。海藻酸的引入显著提高了纳米薄膜的力学强度,在淀粉样蛋白质介导的界面粘附的帮助下,能够有效抑制杂化纳米薄膜涂层的微裂痕形成。研究认为,这项工作展示了淀粉样蛋白质/多糖纳米复合材料在设计更加可靠的柔性电子器件方面的作用和意义,也是天然粘性材料新型应用的重要范例。相关工作以“Crack Suppression in Conductive Film by Amyloid-Like Protein Aggregation toward Flexible Device”为题发表在Advanced Materials。


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该成果发表在《先进材料》期刊(Adv. Mater., 2021, DOI: DOI: 10.1002/adma.202104187),论文第一作者为云顶4008备用网站硕士研究生陈蒙蒙,通讯作者为云顶4008备用网站杨鹏教授。(论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202104187