基于贻贝和沙堡蠕虫的仿生黏附肽构建及评价

摘要：

目的:基于仿生学原理设计、合成具备黏附性能的阴、阳离子肽,并分析其混合后对黏附力的影响,为新型仿生黏附材料研制奠定基础.方法:分析贻贝足蛋白5(mussel foot protein 5,Mfp5)和沙堡蠕虫分泌蛋白 3(cement precursor protein of the Phragmatopoma californica 3,Pc3)的结构特点,理性设计出黏附性能较好的阴、阳离子肽.通过拉力强度试验机、原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)及石英晶体微天平(quartz crystal microbalance,QCM)等对其黏附力和吸附量等参数进行检测,并从多肽组成和相互作用等方面分析其黏附机制.结果:阴、阳离子肽通过多肽固相合成法合成,纯度达到95％以上.拉力测试表明阴、阳离子肽的黏附力随固化时间增加而增大,最高分别达到174.04 kPa及180.11 kPa,并且两者混合后黏附力显著增强,等比例混合后高达347.81 kPa;QCM检测表明阳离子肽、阴阳离子肽混合物对金(aurum,Au)表面的吸附量可分别达到82.67 ng/cm2和151.53 ng/cm2;AFM检测阴、阳离子肽的平均微观黏附力分别为5.43 nN及4.95 nN,且两者等比例混合后可提高至18.54 nN.结论:基于贻贝和沙堡蠕虫构建的阴、阳离子肽具备良好的黏附性能,且其黏附力可通过静电力介导的复合凝聚显著提高,该结果为新型仿生黏附材料研制提供了依据.

关键词：贻贝、沙堡蠕虫、黏附肽、静电作用、复合凝聚

所属期刊栏目：43

分类号：Q819(生物工程学(生物技术))

资助基金：国防基础科研计划JCKY2018548C001

在线出版日期：2023-11-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1-8