由Brandie Jefferson,在ST 的华盛顿大学 Louis,128重复蛋白质导致纤维具有千兆位强度,其比普通钢更强
纤维的韧性高于Kevlar,所有先前的重组丝纤维
其强度和韧性甚至高于一些报告的天然蜘蛛丝纤维
学分:ST
华盛顿大学路易斯/京尧李蜘蛛丝被称为强势之一地球上最艰难的材料
现在在ST
华盛顿大学的工程师设计了淀粉样丝杂交蛋白,并在工程细菌中制作它们
所得的纤维更强而不是一些天然蜘蛛丝网
它们的研究在ACS Nano
中公布了精确的,人造丝 - 被称为“聚合物淀粉样蛋白”纤维 - 在技术上不受研究人员生产的,但是通过在福中Z实验室遗传设计的细菌亨利维工程学院的能源,环境与化学工程系教授
张先生在
之前与蜘蛛丝一起工作,2018年,他的实验室工程细菌产生了重组蜘蛛丝具有符合其自然对应物的表现,所有重要的机械性能“”在我们以前的工作之后,我想知道我们是否可以使用我们的合成生物平台来创造好蜘蛛丝的东西,“张说
研究团队,包括第一作者京瑶李,pH
d
D张氏实验室的学生,修饰了蜘蛛丝蛋白的氨基酸序列引入新的性质,同时保持蜘蛛丝的一些有吸引力的特征
一个问题与重组蜘蛛丝纤维有关 - 没有从天然蜘蛛丝序列的显着改性 - 是创造β-纳米晶体的需要,它是天然蜘蛛丝的主要成分,这有助于其强度
“蜘蛛已经弄清楚了“旋转纤维具有所需的纳米晶体”,“张说
”但是当人工用人工纺丝过程时,合成丝纤维中的纳米晶体的量通常低于其天然对应物
“该图表比较了不同天然和重组丝纤维的韧性和强度
红色是在福中张的实验室中发育的聚合物淀粉样纤维
学分:华盛顿大学在St
路易斯/金Gyao Li解决这个问题,该团队通过引入具有高倾向于形成β-纳米晶体的淀粉样序列来重新设计丝序列
它们使用三种研究的淀粉样蛋白序列作为代表进行了不同的聚合物淀粉样蛋白蛋白
所得蛋白质具有比蜘蛛丝的重复性氨基酸序列较少,使得通过工程细菌更容易地生产
,细菌产生具有128个重复单元的杂化聚合物淀粉样蛋白
具有类似重复单元的蜘蛛丝蛋白的重组表达已经证明是困难的
蛋白质,较强和更难度的所得纤维
128重复蛋白质导致具有千兆卡斯卡力量的纤维(测量需要多大的力来破坏固定直径的纤维),这是比普通钢更强烈
纤维的韧性(衡量纤维需要多少能量)高于Kevlar,所有先前的重组丝纤维甚至是它的强度和韧性高于一些报告的天然蜘蛛丝纤维
与能源,环境和化学工程系的教授和她的pH
DD
学生Yaguang zhu,茶M确认,聚合物淀粉样纤维的高机械性能确实来自增强量的β-纳米晶体这些新的蛋白质和所得纤维不是用于高性能合成纤维的故事的结束张实验
他们刚刚开始
“这表明我们可以工程师生物学生产,以生产性质击败最佳材料,”张说
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