【據(jù)phys網(wǎng)站2016年12月26日報道】美國塔夫茨大學(xué)(Tufts University)的工程師已經(jīng)開發(fā)了一種新格式的絲綢蛋白制成的固體，可以預(yù)編程生物、化學(xué)或光學(xué)功能，可在受力、受光的情況下會改變顏色，論文發(fā)表在本周國家科學(xué)院(PNAS)的論文集中。使用基于蛋白質(zhì)自組裝的水基制造方法，研究人員用使絲綢具有耐久性的絲素蛋白制造出三維的塊狀材料，然后用水溶性分子處理塊狀材料，制作出從納米到微觀尺度的多種固體形狀。這種材料具有嵌入的、預(yù)先設(shè)計的功能。例如，研究人員設(shè)計的一種手術(shù)針，在接近其機械極限且即將失效時，針的顏色會改變;此外還可以根據(jù)需要，設(shè)計對紅外光做出響應(yīng)受熱升溫的功能性螺釘以及能夠持續(xù)釋放生物活性劑(例如酶)的生物相容性成分，這些特性的應(yīng)用可以包括用于骨骼的新機械部件，它可以嵌入生長因子或酶，在達到其扭矩極限時改變顏色的外科螺釘;硬件方面如螺母和螺栓，感知并顯示其周圍的環(huán)境狀況，或可以改造或重塑家庭用品。絲綢獨特的晶體結(jié)構(gòu)使其成為自然界最堅韌的材料之一。絲素中存在的不溶性蛋白纖維素具有顯著的保護其他材料的能力，同時具有完全的生物相容性和可生物降解性。將功能元件嵌入生物聚合物中，控制其自組裝和修改其最終形式的能力可為生物高性能多功能材料的制造提供了巨大潛力。
用金色納米棒制造的絲素蛋白螺絲當暴露于LED發(fā)射的紅外光時受熱，溫度升至160℃。來源：絲綢實驗室(Silklab)，塔夫茨大學(xué)工程學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系。
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