肌肉纤维制衣？微生物帮大忙

聚合蛋白。

你会穿用肌纤维制作的衣服吗？这听起来可能有点奇怪，但如果这些肌纤维比棉花、丝绸、尼龙甚至防弹衣材料更加坚韧，将它穿在身上也未尝不可。

别担心，生产这种材料不会伤害任何动物。美国华盛顿大学麦凯尔维工程学院的研究人员开发了一种合成化学方法来聚合微生物内部的蛋白质，使微生物能够产生高分子量的肌肉蛋白（肌联蛋白），并形成纤维。相关论文8月30日发表在《自然通讯》杂志上。

能源、环境与化学工程系的Fuzhong Zhang教授说：“它的生产成本低廉且可扩展。许多人们设想的应用场景使用的都是天然的肌纤维，如今，我们不需要实际的动物组织就能将其实现。”

研究人员合成的肌肉蛋白是肌联蛋白，是肌肉组织的三种主要蛋白成分之一，较大的分子尺寸是其机械性能的关键。论文第一作者Cameron Sargent说：“这是自然界中已知的最大的蛋白质。”

为了避免一些阻碍细菌产生大分子蛋白的常见问题，研究人员对细菌进行了改造，使其将蛋白质的较小片段拼接成分子量约2兆道尔顿的超高聚合物，这是一般细菌蛋白质大小的50倍。然后，他们使用湿纺技术将蛋白质转化为直径约10微米（相当于人类头发直径的十分之一）的纤维。随后，研究小组分析了这些纤维的结构，确定了它们是集超高的韧性、强度和阻尼能力于一体的分子机制。

除了华丽的服饰或防护盔甲，Sargent指出，这种材料还有许多潜在的生物医学应用。由于与肌肉组织中的蛋白质几乎相同，这种合成材料可能具有生物相容性，因此可为手术缝合、组织工程效力。Sargent说：“这个系统的美妙之处在于，它确实是一个可应用于任何场景的平台。我们可以从不同的自然环境中提取蛋白质，然后利用这个平台进行聚合。”

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编译：灯丝   审稿：西莫   责编：陈之涵

期刊来源：《自然通讯》

期刊编号：2041-1723

原文链接：https://www.sciencedaily.com/releases/2021/08/210830081757.htm

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