利用SpyCatcher–SpyTag技术及纤维素支架提升导电生物塑料的应用性能

《Biomacromolecules》：Boosting Conductive Bioplastic Applications with SpyCatcher–SpyTag Technology and Cellulose Scaffolds

生物塑料通过融合 SpyCatcher-SpyTag 系统和豆血红蛋白形成导电聚合物，其电导率比自由血红蛋白高2.5倍。进一步将碳水化合物结合模块整合到细菌纤维素支架中，电导率提升至141倍，实现稳定性能。该材料适用于可穿戴传感器和可持续电子器件开发。

　　

Ji Hyun Lee|Eun Seo Lee|Un Jung Chae|Sung Ok Han|Jeong Eun Hyeon

韩国首尔松心女子大学研究生院下一代应用科学系，邮编35021

生物塑料为传统塑料提供了环保的替代品。本研究旨在通过开发一种具有增强导电性的功能性材料来扩展生物塑料的应用范围。我们将来自化脓性链球菌（Streptococcus pyogenes）的SpyCatcher–SpyTag系统与Glycine max中的豆血红蛋白（leghemoglobin）结合，生成了SpyCatcher-GmLegC₂-SpyTag、SpyCatcher-GmLegC₂-SpyCatcher和SpyTag-GmLegC₂-SpyTag蛋白，这些蛋白组装成了一种导电聚合物。当这种聚合物与血红蛋白（hemin）混合时，在水溶液中的导电性比单独的血红蛋白高出2.5倍。为了提高稳定性，SpyCatcher-GmLegC₂与来自纤维素分解菌（Clostridium cellulovorans）的碳水化合物结合模块融合，并被整合到细菌纤维素支架中。所得到的复合材料导电性比单独的血红蛋白提高了141倍，并且表现出均匀、稳定的性能。这种环保的导电生物塑料在可穿戴传感器、电子设备和可持续导电材料领域具有巨大的应用潜力。