硫醇调控界面蛋白质活性超分子聚合用于可控纳米膜制备

来自国内的研究人员针对体外实现蛋白质活性/可控超分子聚合(LCSP)的难题，通过硫醇调控界面蛋白质聚集(TRIPA)技术，发现天然蛋白质经硫醇激活后可在界面发生单体-寡聚体-二维组装，形成具有线性生长特性的有序纳米膜。该研究为生物聚合物活性聚合提供了普适性策略，并成功制备出结构色涂层材料。

　　

受自然界活性蛋白质聚合启发，实现生物聚合物（如蛋白质）的体外活性/可控超分子组装(LCSP)一直是材料设计的长期挑战。本研究提出硫醇调控界面蛋白质聚集(TRIPA)技术，通过巯基试剂(R-SH)与二硫键的可逆交换反应触发球状蛋白质解折叠，部分解折叠的蛋白质单体在气-水界面(AWI)或固-水界面(SWI)通过熵驱动吸附和构象转变进行组装。该过程遵循单体-寡聚体-二维组装(2D assembly)路径，可重复形成二维纳米膜。与活性聚合类似，膜厚度随单体转化率呈线性增长，并通过分步添加天然蛋白质实现厚度周期性线性增加。这种界面LCSP技术可制备具有明确平整形貌、超高模量及纳米至宏观尺度可控厚度的蛋白质纳米膜，所得纳米膜能附着于多种柔性与刚性材料表面形成稳定结构色涂层。本研究为蛋白质、糖类、核酸和细胞等生物物种的活性/可控聚合提供了重要范式。