通過將生物分子和高分子進(jìn)行結(jié)合，美國和英國的化學(xué)家和化學(xué)工程師們制備出具有獨(dú)特性能的生物材料。
西北大學(xué)麥考密克工程學(xué)院的化學(xué)和生物工程副教授Michael Jewett說：“該新型功能生物材料可能為社會變革帶來新的機(jī)遇。使用可以制備胰島素細(xì)胞蛋白質(zhì)的同類設(shè)備，我們實驗室正在探索制備新型蛋白質(zhì)聚合物，用于其他領(lǐng)域。”
Jewett的研究團(tuán)隊和實驗室的 Rachel O''Reilly（英國華威大學(xué)的化學(xué)教授）邁出了重要一步，通過一個新型方法合成生物蛋白質(zhì)聚合物。該研究發(fā)表在Bioconjugate Chemistry。
在這項研究中，Jewett的研究小組在自然衍生生物復(fù)合物——一種綠色熒光蛋白(sfGFP)——的兩端進(jìn)行了設(shè)計。經(jīng)過本研究的共同作者O '' reilly的改進(jìn)，聚合物的端部作為連接點(diǎn)，化學(xué)連接聚合物。研究人員稱其為bioconjugation的化學(xué)過程，也就是說，sfGFP蛋白質(zhì)和聚合物通過化學(xué)反應(yīng)生成了一種新的生物材料。
Michael Jewett說：“我們想象創(chuàng)造出細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)聚合物。該聚合物可以由化學(xué)家經(jīng)過化學(xué)修飾制得。通過將最好的生物分子和高分子經(jīng)過化學(xué)合成，可以賦予產(chǎn)品以某種獨(dú)特的功能。”
在對新材料進(jìn)行分析的同時，研究者還有一個驚人的發(fā)現(xiàn):改變sfGFP蛋白質(zhì)上端點(diǎn)的位置，共軛后蛋白質(zhì)的性能會發(fā)生變化，即表現(xiàn)為一定程度下的溫度響應(yīng)特性。O '' reilly說：“這項研究為設(shè)計合成新材料提供了條件，材料的屬性可以通過原理上的設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)。”
Jewett說：“研究人員一直將研究重點(diǎn)限制在修飾蛋白質(zhì)在特定點(diǎn)的結(jié)合方式，這項工作表明，我們可以在蛋白質(zhì)的多個位置上修飾蛋白質(zhì)，進(jìn)而影響蛋白質(zhì)的性能。”
但是Jewett仍指出，對于bioconjugate聚合物的研究，目前還處于初期。該研究成果可以成為未來材料工程師進(jìn)行材料設(shè)計的依據(jù)，并制備出新型聚合物，包括具有復(fù)合響應(yīng)性的聚合物。
Jewett說：“對于合成生物學(xué)家來說，制備響應(yīng)材料和自修復(fù)材料是一項令人興奮的研究課題。它可能會對自修復(fù)混凝土材料（如芝加哥這種大城市的街道）產(chǎn)生影響，進(jìn)而改變?nèi)祟惖奈磥怼！?
