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澳大利亞迪肯大學研發出等級結構絲素纖維

來源:紡織導報 | 作者:紡織導報 | 時間:2021-04-29 10:14:34 | 訂閱《東方紡織》周刊

天然蛋白質纖維,如膠原纖維、蠶絲等,具有支撐、穩定和保護細胞、組織和生物體的作用,在生命周期的不同階段發揮著至關重要的作用。天然絲纖維的形成機理有膠束模型和液晶模型兩種。在膠束模型中,蠶絲蛋白分子先形成膠束,失水后自組裝成大球狀,然后紡成蠶絲纖維。而經典的液晶模型是基于小球狀液晶液滴的存在,通過聚結生長,再紡成絲纖維。人工再現天然蛋白纖維的等級結構,對于開發先進纖維材料具有重要意義。然而,在體外再現天然絲纖維的等級結構仍極具挑戰性。

近日,澳大利亞迪肯大學利用極低濃度的結晶絲素(SF)溶液,通過仿生自組裝,成功地開發了超薄超細的等級結構絲素纖維。與噴絲板紡絲系統不同,圓形旋轉誘導紡絲,是一種聚結的SF液滴生長形成支狀纖維網絡的過程。通過調節自組裝的過程參數,可以在微米甚至納米尺度上產生分支的等級結構超纖維。與天然絲素纖維相比,組裝后的絲素纖維具有柔軟生物材料的力學特性和較高的生物活性,能顯著促進人臍靜脈內皮細胞的擴散和生長,有望在生物醫學領域獲得廣泛的應用。該工作以“Bioactive hierarchical silk fibers created by bioinspired self-assembly”為題發表于Nature Communications上。

蠶絲蛋白分子的結晶液滴自組裝成為等級結構超纖維的示意圖

結晶絲素液滴形貌以及小球的形態、大小和結構

在圓形旋轉組裝系統中,自組裝的等級結構絲素纖維的形態、結構、尺寸和組裝機理

自組裝絲素纖維的力學特性

自組裝等級結構絲素纖維的生物活性

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責任編輯:任萍

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