作为可持续先进材料的丝素蛋白:材料属性和特征、加工以及应用
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发布时间：2024-10-24 13:11
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时间：2024-10-30 11:42
西班牙科研团队Ander Reizabal的研究综述了丝素蛋白的特性与应用。作为生物基材料的新星，丝素蛋白以其天然来源、优良性能和环保特性，正成为可持续发展领域的重要候选材料。
社会与环境的挑战呼唤新型材料，而丝素蛋白，源自蚕茧，因其易得、物理化学性质稳定且生物相容性良好，备受瞩目。其结构由H、L链及P25糖蛋白组成，尽管非完美结晶，但其α螺旋和β折叠结构赋予了独特的性能。
丝素蛋白具有吸湿性，可通过调控水分含量改变其延展性。蚕茧的气体屏障特性，与β-折叠含量有关，可通过调整扩散性以适应不同应用。SF的力学性能源自其层次结构和分子间的连接，加工时需考虑如何保持或恢复这种结构以保持性能。
SF的光学性质可通过改变堆积水平和含水量进行调节，而其绝缘性质在含水环境中转为导电，这在生物医学领域极具潜力。生物相容性使其在缝合线、植入物等领域显示出优异性能，部分产品已获得FDA批准。
加工丝素蛋白的过程涉及脱胶和溶解，通过控制浓度和条件，可调整薄膜的特性。溶胶-凝胶转变则用于生成生物材料，如组织修复和细胞培养基。SF纤维在纺织和生物工程中的应用不断扩展，可通过纳米纤维剥离增强其他材料的性能。
后处理和化学修饰针对丝素蛋白的性能进行定制，温和且环保。通过控制pH值和官能团引入，可以实现功能化和改性，以适应各种应用场景。未来，丝素蛋白的研究将关注可持续性，优化提取、加工和废物管理，以实现真正的绿色材料发展。
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