最近发现的鱿鱼蛋白质的显着特性可以用传统塑料无法实现的方式彻底改变材料，发表在Frontiers in Chemistry上的评论。这种蛋白质起源于鱿鱼捕食臂的环状牙齿，可以加工成纤维和薄膜，应用范围从用于健康监测的“智能”服装到可以减少微塑性污染的自我修复可回收织物。由这种蛋白质制成的材料是环保和可生物降解的，使用实验室培养方法可实现可持续的大规模生产。
“鱿鱼蛋白可用于生产包括能源和生物医药以及安全和国防领域在内的一系列领域的下一代材料，”主要作者Melik Demirel，Lloyd和Dorothy Foehr Huck捐赠仿生材料主席和主任说。美国宾夕法尼亚州立大学先进光纤技术研究中心(CRAFT)“我们回顾了目前关于鱿鱼圈牙齿材料的知识，这是一种极好的塑料替代品，因为它们具有环保和环境可持续性。”
鱿鱼圈牙是全能的
随着人类对100年塑料生产派对的后果的唤醒，我们开始注意大自然的警告 - 及其解决方案。
“大自然生产各种智能材料，具有环境感应，自我修复和卓越的机械功能。这些材料或生物聚合物具有独特的物理特性，在塑料等合成聚合物中不易发现。重要的是，生物聚合物是可持续的，可以是旨在增强其物理特性，“德米雷尔解释道。
受塑料污染影响最严重的海洋是寻求可持续替代品的核心。来自鱿鱼圈齿(SRT)的新发现的蛋白质 - 位于鱿鱼吸盘上的圆形掠食性附属物，用于强力捕获猎物 - 因其卓越的性质和可持续生产而受到关注。
SRT基材料的弹性，柔韧性和强度，以及它们的自愈合，光学，导热和导电性能，可以通过它们可以采用的各种分子排列来解释。SRT蛋白质由以这样的方式排列的结构单元组成，即发生微相分离。这与油和水类似，但是在更小的纳米尺度上。块不能完全分离以产生两个不同的层，因此产生分子级形状，例如重复的圆柱形块，无序缠结或有序层。形成的形状决定了材料的性质，科学家们已经对这些材料进行了实验，以生产各种用途的SRT产品。
在纺织工业中，SRT蛋白可以通过提供耐磨涂层来解决微塑料污染的主要来源之一，从而减少洗衣机中的微纤维侵蚀。类似地，自我修复的SRT蛋白涂层可以增加易损伤的生化植入物的寿命和安全性，以及针对化学和生物战剂的保护而定制的服装。
甚至可以将多层SRT蛋白与其他化合物或技术交错，这可能会导致“智能”服装的发展，这些服装可以保护我们免受空气中的污染，同时还能密切关注我们的健康。基于SRT的材料的光学特性意味着这些衣服还可以显示有关我们的健康或周围环境的信息。灵活的基于SRT的光子器件 - 创建，操纵或检测光的组件，例如LED和光学显示器，通常由玻璃和石英等硬质材料制成 - 目前正在开发中。
“SRT光子学具有生物相容性和可生物降解性，因此不仅可用于制造可穿戴的健康监测器，还可用于生物传感和生物检测的植入式设备，”Demirel补充道。
制作这部电影时没有鱿鱼受到伤害
基于SRT的材料优于合成材料和由化石燃料制成的塑料的主要优点之一是其生态凭证。SRT蛋白质便宜且易于从可再生资源中生产，研究人员已经找到了一种不用捕获鱿鱼就可以生产它的方法。“我们不想耗尽天然鱿鱼资源，因此我们在转基因细菌中生产这些蛋白质。这个过程基于发酵，使用糖，水和氧来生产生物聚合物，”Demirel解释道。
希望基于SRT的原型很快可以更广泛地获得，但需要更多的开发。
Demirel解释说，“扩大这些材料需要额外的工作。我们现在正在研究这些材料的加工技术，以便我们可以在工业制造过程中使用它们。”