丝素蛋白有序纳米纤维

仿生纺丝可控组装

利用丝胶蛋白的液-液相分离和区室化效应，首次在体外实现丝素蛋白从纳米颗粒到有序纳米纤维的定向成熟与排列。

帅亚俊 · Zheng, Meidan · Ruyin, Lyu · Yu, Yaojun · Wan, Quan · Xu, Zongpu · 汪节 · Mao, Chuanbin · 杨明英

Science Bulletin 2026

具体参数

β-折叠含量

{'zh': '27.1', 'en': '27.1'} %

技术优势

避免无序聚集

丝胶蛋白通过液-液相分离形成动态区室，局部浓缩并稳定丝素蛋白，抑制其在成熟前形成分支纳米纤维。

定向排列成纤维

丝胶区室可调控丝素蛋白的粘度和剪切响应行为，使其在流动条件下实现定向排列，形成长程有序的纳米纤维。

逐步提升有序度

组装体系在6天内由纳米颗粒逐步成熟为有序纳米纤维，β-折叠含量从~11.2%增至27.1%，实现了体外可控的结构演变。

应用场景

• 仿生材料：体外重现蚕丝层级组装，提供仿生纺丝机制与材料设计原则。
• 可编程生物材料：通过调控丝胶区室相变条件，可编程控制纤维成熟与定向。
• 纤维基柔性器件：所得有序丝蛋白纳米纤维可作高性能柔性纤维器件的结构基层。
• 水凝胶纤维：丝胶区室的含水球形状态可导向水凝胶纤维的有序组装。