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科技创新

青岛能源研究所开发了一种新的功能化纳米细菌

   纳米细菌纤维素( BC )是通过微生物发酵生产的纤维素材料。 它具有独特的纳米多孔纤维结构,具有高结晶度、高比表面积、高聚合度、优异的渗透性、高孔隙率、优异的机械性能等优点。。 功能化细菌纤维素在化学传感、生物成像、紫外线屏蔽、吸油、燃料电池、生物医学材料、离子检测、防伪标签等领域具有良好的应用前景。目前,BC主要通过物理包覆或化学改性来实现功能化。物理涂覆条件温和,但功能修饰分子容易脱落。化学改性材料性能差,污染严重,难以大规模生产。

   针对上述问题,中国科学院青岛生物能源与工艺研究所生物基材料组的研究人员仙莫和张海波带领团队成员开发了一种制备功能性纳米细菌纤维素的新方法。以经6 -羧基荧光素修饰的葡萄糖( 6CF-Glc )为底物,微生物Komagataebacter sucrofermentans被用于恩佐2登录原位发酵以产生具有非天然荧光功能的BC。相关成果已发表在《自然通讯》,DOI: 10。1038 / S41467 - 018 - 07879 - 3 )。

   该方法验证了微生物发酵原位合成功能材料的可行性,实现了荧光功能纤维素材料的微生物合成,成功地将合成生物学拓展到材料功能化领域。通过荧光显微镜、激光共聚焦显微镜、核磁共振、傅里叶红外光谱和扫描电子显微镜对合成材料的性能进行了表征和分析,并与传统改性方法得到的功能材料进行了比较,证实了该方法得到的材料具有优异的性能。该方法具有绿色、成本低、功能强度可控、分布均匀等优点,解决了目前功能材料合成和性能的瓶颈问题,同时有望实现功能分子特定位点的手性修饰。这项工作不仅为生物合成功能性BC材料提供了新的方向和思路,也为微生物原位合成其他功能性材料提供了新的视角。

   这项研究得到了国家自然科学基金会、中国科学院青年促进会、海南省重点研究开发计划和山东省泰山攀登计划的支持。

   论文链接

功能性细菌纤维素的制备?

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