生物启发的鱼 - - 一个好奇心驱动的研究故事,导致了意想不到的生物医学应用
Yue Sun1, Shu Hui Hiew1, Ali Miserez1,2
1Biological and Biomimetic Material Laboratory (BBML), Center for Sustainable Materials (SusMat), School of Materials Science and Engineering, Nanyang Technological University (NTU), 637553, Singapore.
Accounts of chemical research
|December 20, 2023
概括
研究人员探索了头足动物的鼻子和吸的戒指牙蛋白,发现了模块化的设计. 这些生物材料激发了新的基和生物医学应用的药物输送系统.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 蛋白质工程是指蛋白质工程.
- 生物物理学的生物物理.
背景情况:
- 许多基于的材料模仿了自然结构蛋白,如弹性质和丝.
- 头足动物的和吸环牙 (SRT) 是无生物矿物质的,以蛋白质为基础的复合材料,具有独特的机械性能.
研究的目的:
- 研究头足动物和SRT蛋白质的分子设计和机械特性.
- 探索这些自然设计对生物制造和生物医学应用的潜力.
主要方法:
- 利用下一代测序和高通量蛋白质组学来识别和测序结构蛋白质.
- 采用先进的光谱 (拉曼,IR,CD,NMR) 和散射 (WAXS,SAXS) 技术来分析结构-属性关系.
- 工程化和合物用于水凝形成和治疗性输送.
主要成果:
- 在头足动物硬组织中确定了具有短重复的模块化蛋白质架构.
- 揭示了结构属性关系,控制机械强度和生物制造.
- 开发了自组装的基凝和共微滴,用于宏分子封装和细胞输送.
结论:
- 头足动物结构蛋白为先进生物材料提供了丰富的分子设计来源.
- 工程化可以创造新的水凝和高效的药物/基因输送系统.
- 对自然材料的好奇心驱动的研究可以在医学中产生重要的翻译潜力.
