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厉害了! 蚕丝除了做衣服外,还“跨界”到医学领域啦!

来源:纺织导报 | 作者:纺织导报 | 时间:2021-04-08 10:10:00 | 订阅《东方纺织》周刊

作为一种天然蛋白纤维,蚕丝具有优良的物理性能,如柔韧光滑、光泽性好、重量轻、机械强度高等,在纺织行业具有悠久的生产加工历史。近年来,随着对天然高分子材料的深入研究,蚕丝优异的生物相容性和可控性使其成为结构材料,在生物医学领域和可穿戴领域的应用日益凸显,相关的研究成果不断涌现。

近期,中国科学院院士唐本忠带领团队通过生物偶联法得到共轭产物将蚕丝功能化,从而实现了其全彩色荧光和长期生物成像。

 

设计并合成AIEgens

聚集诱导发光原(AIEgens)由于在固态时受分子运动的限制发射强烈的光,适用于制造二极管等固态发光器件。研究团队首先合成了5个带有丙基的AIE分子(AIE-pyo),其发射色能够覆盖整个可见光区域(蓝色、绿色、黄色、橙色和红色)。

 

生物偶联实验

将蚕丝浸入AIE-pyo溶液中,在室温下过夜,制备得到荧光均匀覆盖整个可见光区域的AIEgen-silk丝线和织物。

通过氢键相互作用制备荧光白丝,对其稳定性进行评价,并与AIEgen-silk进行比较。结果表明,蓝色AIEgen-silk(AIE-silk-b)和红色AIEgen-silk(AIE-silk-r)织物在肥皂水超声波清洗10次后仍表现出强烈的辐射。而荧光素修饰的蚕丝由于部分分离而呈现黄色荧光。显然,AIEgens在丝织物上的保留率远高于荧光素,在制备高亮度、高稳定性的荧光丝方面更具优势,在柔性显示器和可穿戴电子设备上的应用潜力巨大。

此外,研究者还进一步评估了功能化蚕丝在细胞长期跟踪和深部组织成像方面的应用前景,证明了该生物偶联物应用在丝质生物支架上的可能性。

综上所述,研究者通过无金属点击生物偶联实现AIEgens对蚕丝的功能化。通过合理的分子设计,化学偶联荧光丝具有良好的稳定性,并实现了全彩发射。此外,功能化的蚕丝被成功应用于实时和长期的细胞跟踪,在深层组织成像和生物支架监测方面表现出巨大潜力。

研究内容以“Functionalization of Silk by AIEgens through Facile Bioconjugation: Full-Color Fluorescence and Long-Term Bioimaging”为题发表在最新的《Angew》上。

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责任编辑:任萍

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