Structure–Chemical Modification Relationships with Silk Materials

Yingjie Hang, Jie Ma, Siyuan Li, Xiaoyi Zhang, Bing Liu, Zhaozhao Ding, Qiang Lu*, Hong Chen*, and David L. Kaplan. ACS Biomaterials Science & Engineering, 2019, 5, 2762-2768.

文章链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsbiomaterials.9b00369


化学改性是提高丝蛋白材料理化性质及拓展应用领域的理想方法,然而在多数丝蛋白化学修饰研究中均存在化学反应效率和重复性低甚或无法实现的问题,严重阻碍了对丝蛋白材料化学修饰的深入研究以及应用。近期研究表明在溶液体系中丝蛋白分子并非单分子态的稳定结构,而是以持续运动变化的不同尺寸聚集体形式存在,其不断变化的化学构象会影响化学修饰进程。本文探索了具有不同结构(纳米形貌和构象)的丝蛋白溶液,包括传统丝蛋白溶液(NS),非晶丝蛋白纳米短纤维溶液(ASS),高beta-sheet结构的丝蛋白纳米长纤维溶液(BLS)及高beta-sheet结构的丝蛋白纳米短纤维溶液(BSS)对化学修饰的具体影响作用,证明丝蛋白结构会影响化学修饰的速率和接枝度,且不同构象的丝蛋白表面暴露的基团种类不同,从而影响不同基团的化学修饰进程;进而利用ASS在热处理后构象转变暴露不同基团而纳米形貌不变的特性,在丝蛋白分子上高效修饰两种基团,实现“共修饰”的方法设计,为化学修饰丝蛋白丰富材料性能提供了一种可行的方案。


 

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