由于其卓越的生物相容性和細胞相互作用，天然血液蛋白纖維蛋白原是生產(chǎn)各種生物材料的高效前體。為了從纖維蛋白原中獲得實際材料，蛋白質(zhì)需要進行原纖維生成，這主要是通過酶促加工纖維蛋白、靜電紡絲或干燥過程觸發(fā)的。然而，所有這些技術(shù)都極大地限制了材料的可用結(jié)構(gòu)或適用性。
為了克服纖維蛋白（原）作為材料的當前問題，科研人員最近提出了一種高度可行、快速且廉價的技術(shù)，用于將溶液中的纖維蛋白原自組裝成定義的納米纖維三維（3D）圖案。在受控環(huán)境中與特定陰離子相互作用后，無需任何進一步加工即可形成穩(wěn)定且靈活的水凝膠狀結(jié)構(gòu)。此外，該材料可以通過凍干轉(zhuǎn)化為高度多孔和彈性的氣凝膠。以前從未從天然纖維蛋白原中描述過這兩種材料類別。
觀察到的現(xiàn)象也代表了纖維蛋白原的第一個無酶原纖維生成過程，在溶液中具有顯著的產(chǎn)量。通過電子顯微鏡、紅外光譜和熒光光譜研究產(chǎn)生的水凝膠和氣凝膠，這也證實了蛋白質(zhì)的天然狀態(tài)。
此外，將它們的機械性能與實際纖維蛋白和非結(jié)構(gòu)化纖維蛋白原進行了比較。結(jié)構(gòu)特征顯示出與實際纖維蛋白的驚人相似，無論是水凝膠還是氣凝膠。這使得新材料成為生物材料應(yīng)用中纖維蛋白的非常有前途的替代品。更快地開始纖維形成、排除可能的凝血酶殘留物和低成本的試劑是很大的優(yōu)勢。
圖 2. 假纖維蛋白氣凝膠的照片。
圖 6. 4 小時反應(yīng)時間后假纖維蛋白形成的 pH 依賴性。在 pH 7.0 和 6.5 之間獲得最佳結(jié)果。
相關(guān)論文以題為Self-Assembled Fibrinogen Hydro- and Aerogels with Fibrin-like 3D Structures發(fā)表在《Biomacromolecules》上。通訊作者是帕德博恩大學(xué)Oliver I. Strube教授。
參考文獻：
doi.org/10.1021/acs.biomac.1c00489
相關(guān)新聞
-
氣凝膠產(chǎn)品團體標準正式立項
根據(jù)CSTM標準委員會發(fā)布的材試標字[2020]047、048號文，由上海大音希聲新型材料有限公司、南京玻璃纖維研究設(shè)計院有限公司負責(zé)起草制定的《耐火型氣凝膠復(fù)合制品》、《低溫用氣凝膠復(fù)合氈》兩項團體標準計劃正式立項。 氣凝膠復(fù)合制品以其超低的導(dǎo)熱系數(shù)、無機材料的安全性能、以及極佳的憎水和耐久性，成為新材料領(lǐng)域的新星，得到了全社會的廣泛關(guān)注。國內(nèi)首個氣凝膠產(chǎn)品標準GB/T 34336-2017《納米孔氣凝膠復(fù)合絕熱制品》發(fā)布以來，我國氣凝膠產(chǎn)業(yè)得到了快速的發(fā)展，標準的制定對新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了很…
-
氣凝膠塊體
納米二氧化硅氣凝膠產(chǎn)品性能： 1、超乎尋常的保溫隔熱性能 2、優(yōu)異的吸附性能 3、高憎水性能 4、高透光度 5、極低的密度 6、優(yōu)良的隔音效果 7、良好的阻燃效果 8、綠色環(huán)保，無毒，無腐蝕，不含任何對人體有害的物質(zhì) 納米二氧化硅氣凝膠應(yīng)用領(lǐng)域： 用于隔熱保溫、空氣凈化、水處理等功能結(jié)構(gòu)的夾層、填充層以及復(fù)合層等。 納米二氧化硅氣凝膠性能參數(shù)： 常溫（25℃）導(dǎo)熱系數(shù)：012-0.015W/m·K 密度：70-200kg/m3 疏水性：＞98% 比表面積：500~800m2/g 孔隙率：＞90%…
-
“類貝殼”石墨烯氣凝膠：極高垂直熱導(dǎo)率的熱界面復(fù)合材料
隨著電子器件設(shè)備的微型化、高性能化和多功能化發(fā)展，其在使用過程中產(chǎn)生的熱量也越來越多。如何有效散熱以提高電子設(shè)備的性能、使用壽命和安全性成為亟待解決的問題之一。熱界面復(fù)合材料能夠置于電子設(shè)備和散熱器之間，減少二者間熱阻，從而實現(xiàn)高效傳熱。近年來，以高分子為基體的熱界面材料正獲得廣泛的關(guān)注和使用。 3D Lamellar?Structured Graphene Aerogels for Thermal Interface Composites with High Through?Plane The…
-
中南大學(xué)自主研發(fā)的新型氣凝膠玻璃正式投入生產(chǎn)
氣凝膠具有極低的導(dǎo)熱系數(shù)，堅固耐用，耐高溫、防爆等優(yōu)勢，是目前世界上最輕的固體性材料。所以它在航空航天、國防軍工、綠色建筑、新能源、環(huán)境治理、太陽能熱利用等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。 迄今為止，世界上擁有高端透明氣凝膠核心技術(shù)的國家很少很少，也僅僅只是應(yīng)用于航空航天、核技術(shù)、軍工等領(lǐng)域，在民用領(lǐng)域的應(yīng)用基本還未起步。即便是國內(nèi)外已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的氣凝膠制造商大量生產(chǎn)出得意之時低端氣凝膠產(chǎn)品，高端氣凝膠產(chǎn)品目前僅美國、瑞典等少數(shù)國家能夠生產(chǎn)，且尚未實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。 在我國，中南大學(xué)經(jīng)過10多年的研究，突破并掌…
-
具有“分擔負荷”作用的粘性水凝膠，可作為組織繃帶用于藥物和細胞的輸送。
具有高水含量和生物相容性的水凝膠在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有多種應(yīng)用，例如癌癥，糖尿病，和心血管疾病。將粘合性能納入水凝膠可以顯著擴展應(yīng)用。盡管所有先前的工作都清楚地表明了粘合水凝膠的巨大潛力，但粘合主要是基于水凝膠與基材之間的直接化學(xué)反應(yīng)，并且會散發(fā)大量能量。還開發(fā)了基于物理相互作用的粘合劑水凝膠，例如涉及貽貝啟發(fā)的鄰苯二酚官能團的粘合劑。但是，鄰苯二酚基團很容易被空氣中的氧氣氧化為醌基團，這可能會限制它們的長期和可重復(fù)的粘合性能。 日前，康奈爾大學(xué)Minglin Ma團隊報告了一種新型的具有高氫鍵密度的…
-
趙遠錦團隊：當“貽貝”遇上“變色龍”！生物啟發(fā)的柔性傳感器，除了電響應(yīng)，還能可視化！
柔性電子器件在健康監(jiān)測、傳感皮膚、植入式器件等領(lǐng)域發(fā)揮著不可忽視的作用，其中，水凝膠由于其生物相容性、柔韌性以及人體組織般的機械性能而被認為是一種有吸引力的候選材料。通過整合導(dǎo)電填料，如碳納米管（CNT）、石墨烯、金屬納米線和導(dǎo)電聚合物，這些水凝膠可以被賦予更好的電性能。 此外，為了很好地匹配皮膚和設(shè)備之間的相互作用，這些導(dǎo)電水凝膠中的一些還通過添加天然和合成粘合劑而具有粘合性能。盡管取得了許多進展，這些水凝膠由于其脆弱的性質(zhì)，在保持良好的穩(wěn)定性方面仍然面臨著巨大的挑戰(zhàn)。在實際應(yīng)用中，不受控制的…
