蛋白質(zhì)基均孔分離膜取得進(jìn)展

近日，中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所研究員靳健課題組與王強(qiáng)斌課題組合作，利用具有特定孔道結(jié)構(gòu)的**花葉病毒（TMV）衣殼蛋白組裝體作為基元構(gòu)筑超薄均孔膜，實(shí)現(xiàn)高精度、高通量分離。在這一工作中，研究人員首先通過(guò)基因工程在TMV基元側(cè)面引入半胱氨酸基團(tuán)，然后在銅離子的催化作用下，誘導(dǎo)基元間形成二硫鍵（S-S），并且以六方形式進(jìn)行二維自組裝，獲得大面積TMV超薄納米片（如圖1所示）。進(jìn)一步將TMV納米片分散液抽濾到多孔氧化鋁表面，構(gòu)筑成厚度可控的選擇分離層（如圖2所示）。由于在TMV基元的中心具有一個(gè)直徑為4 nm的孔道，經(jīng)自組裝后，在納米片中就形成形狀均一、排布有序的多孔結(jié)構(gòu)。為了驗(yàn)證TMV超薄膜的高精度尺寸篩分的能力，研究者們選用兩種尺寸相近的量子點(diǎn)，一種是直徑3.2 nm的發(fā)綠色熒光的量子點(diǎn)，另一種是直徑5.2 nm的發(fā)紅色熒光的量子點(diǎn)。將兩種量子點(diǎn)混合后，可以清楚看到直徑較小的綠色量子點(diǎn)可以透過(guò)分離膜，而直徑較大的紅色量子點(diǎn)被截留。進(jìn)一步，研究者們采用熒光光譜和TEM對(duì)原液、滲透量和截留液中的量子點(diǎn)進(jìn)行表征，證實(shí)了TMV超薄膜的高精度尺寸篩分的能力（如圖3所示）。該研究工作為構(gòu)筑超薄均孔膜了新的研究思路，同時(shí)也擴(kuò)寬的蛋白質(zhì)自組裝在分離膜中的應(yīng)用。

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