科學(xué)家人工合成可模仿天然蛋白質(zhì)的納米結(jié)構(gòu)
2015-10-26 來源:中國聚合物網(wǎng)
科學(xué)家們希望用人工合成材料來建立一種可以模仿天然蛋白質(zhì)復(fù)雜性和功能性的納米結(jié)構(gòu)。
但是,這些應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)除了需要高精度的工藝之外,還需要研究人員必須學(xué)會(huì)如何巧妙地處理所使用的材料。能源部勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室(伯克利實(shí)驗(yàn)室)的科學(xué)家們報(bào)道了一項(xiàng)新發(fā)現(xiàn),該發(fā)現(xiàn)將這些應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)向前推進(jìn)了一大步。
他們發(fā)現(xiàn)了一種設(shè)計(jì)規(guī)則,能保證最近制造的擬肽納米片穩(wěn)定存在。這種擬肽納米片呈現(xiàn)出扁平結(jié)構(gòu),只有兩個(gè)分子的厚度。它由幾種擬肽組成,其中擬肽是與蛋白質(zhì)形成肽密切相關(guān)的合成聚合物。
該設(shè)計(jì)規(guī)則能夠控制聚合物主鏈形成的方式,而主鏈決定了納米片的長度。奇怪的是,這些分子以自然界中不存在的反向旋轉(zhuǎn)模式鏈接在一起。該模式允許主鏈保持直線或者彎曲狀態(tài),這一特點(diǎn)使得擬肽納米片比任何生物結(jié)構(gòu)都更大更平整。
伯克利實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們說,這個(gè)前所未有的設(shè)計(jì)規(guī)則可以用來組成復(fù)雜的納米片結(jié)構(gòu)和其他擬肽組件,如納米管和結(jié)晶固體等。
更重要的是,他們通過結(jié)合計(jì)算機(jī)模擬與x射線散射和成像方法首次發(fā)現(xiàn)并確定了擬肽納米片的原子尺度結(jié)構(gòu)。
該篇論文的一位聯(lián)合通訊作者Steve Whitelam說, “這項(xiàng)研究提出了設(shè)計(jì)仿生結(jié)構(gòu)的新方法,我們可以開始考慮使用非自然的設(shè)計(jì)原則了。”
該研究成果已經(jīng)發(fā)表在 Nature 上。
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