追求材料(尤其是塑料)在其整個循環生命周期中生態足跡最小,對于推動可持續材料的發展至關重要。由嵌入但活躍的生物組成的生物材料可以利用內源性生物資源來實現符合可持續發展目標的功能材料。然而,目前的生物材料系統面臨著機械性能弱、環境適應性有限和細胞功能受限等挑戰。
在這項研究中,塔夫茨大學David L. Kaplan,Chunmei Li提出了一種可持續生物材料的方法,即通過增塑劑輔助熱成型工藝將活性生物體摻入絲基塑料中。
文章要點
1)研究人員研究了這些材料中結構形成的機制,將制造性能與由此產生的二級結構關聯起來。
2)這些絲基塑料為益生菌提供了保護基質,確保它們在嚴酷的胃腸道中存活并增強腸道輸送。同樣,封裝在塑料內的土壤根際細菌表現出長期蛋白酶活性,加速了塑料暴露在土壤中時的降解。
這項工作證明了可持續塑料作為一種生物材料的潛力,其中活性生物被加工、捕獲、保留代謝功能并在惡劣環境中受到保護。
參考文獻
Wang, Y., Wu, J., Hartzell, E.J. et al. Living plastics from plasticizer-assisted thermal molding of silk protein. Nat Commun 16, 52 (2025).
DOI:10.1038/s41467-024-55097-x
https://doi.org/10.1038/s41467-024-55097-x