作者:Wiley
信用:威利
每年有800多万吨塑料最终流入海洋——这对环境和健康构成严重威胁
可生物降解的生物塑料可以提供另一种选择
在《Angewandte Chemie》杂志上，一个研究小组现在已经介绍了一种生产蛋白质基塑料的新方法，这种塑料易于加工、可生物降解、生物相容，并且具有良好的机械性能
无论是包装还是玩具、地膜还是汽车，基于石化产品的塑料无处不在——需求在增长，成堆的垃圾也在增长
基于天然材料(如淀粉)或合成生物材料(如聚乳酸)的生物塑料在大多数情况下显示出不充分的耐久性、生物相容性和/或生物降解性
此外，它们通常需要复杂、高能耗的加工方法和有毒化学品
由和刘(中国科学院，长春，中国)以及(解放军总医院第一医学中心)领导的团队现已推出新型生物塑料，其性能可根据需要进行定制
为此，他们开发了两种富含赖氨酸的蛋白质，并在细菌培养物中生产它们:“ELP”是一种类似于结缔组织蛋白弹性蛋白的多肽
它没有明确的折叠，这导致韧性和弹性
“SRT”由ELP加上具有β-折叠结构的鱿鱼蛋白结晶片段组成
ELP(或SRT)通过其赖氨酸氨基侧基与聚乙二醇(PEG)衍生物交联
(聚乙二醇用于制药等领域
)如果交联发生在水中，那么材料可以简单地在模具中干燥
结果是一种坚韧、透明、耐溶剂的生物塑料
它的机械性能可以通过改变聚乙二醇的比例来改变
这允许在室温下以任何期望的形状生产具有高机械强度的生物塑料，并且没有有毒化学物质或复杂的加工步骤，例如液化、挤出或吹塑
它们的断裂应力超过了许多商用塑料
剩下的一个问题是它们会在水中膨胀
如果ELP在水/甘油溶液中交联，这种材料就会胶凝成柔软、有弹性的生物塑料
该团队还使用湿法纺丝来生产生物纤维，其强度与一些生物技术蜘蛛丝相当
天然酶弹性蛋白酶完全降解所有新的基于蛋白质的生物塑料
可以想象用这种新的无毒生物塑料制作玩具，这种塑料可以用食用色素染色
这种材料也可用于密封伤口，因为它具有止血作用
植入物在几周内就完全分解了
为了储存信息，ELP可以与肽聚合在一起，这些肽通过它们特定的氨基酸序列被编码
这些信息可以通过测序读回来
这将允许比DNA数据存储更高的信息密度
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