资料摘要
资料下载中国科学院深圳先进技术研究院/上海科技大学钟超教授与其合作者受天然功能梯度材料的启发，提出了一种实现可调控仿生矿化的新思路：利用细菌能够感知环境和分泌生物分子的能力，工程改造大肠杆菌生物膜这个活体功能材料平台来实现光调控的矿化，制备形状、厚度、密度可调控的复合功能材料。该工作以“Living materials fabricated via gradient mineralization of light-inducible biofilms”为题，于2020年12月21日在线发表在Nature Chemical Bioligy杂志上。 在该项研究中，研究人员首先筛选出了Mfp3S-pep作为羟基磷灰石（HA）矿化的蛋白质模块，通过透射电镜和选区电子衍射，发现CsgA-Mfp3S-pep生物膜在矿化5 天后形成了致密的矿物质，并具有明显的晶体特征，证实了该蛋白在促进HA矿化和结晶中的作用（图1）。随后利用石英晶体微天平（图2）和单分子力谱进一步说明了该蛋白与HA矿物之间具有较强的结合力。研究人员利用石英微晶天平分别测试了蛋白单体和自组装后的蛋白纤维在HA芯片表面的吸附量，结果显示引入Mfp3S-pep后蛋白质在HA表面的吸附量显著增加，且实验后期研究人员通入缓冲液冲洗芯片表面，吸附的蛋白质也基本没有脱落。
文献贡献者
通过在空气-水界面形成未改性金属氧化物纳米颗粒的Langmuir膜改变薄膜物理性质的方法
简介：报告内容简介：金属氧化物纳米颗粒(NPs)薄膜因其可能具备的光学和电学特性，在纳米技术领域如半导体和太阳能电池中被广泛应用。通过在空气-水界面形成纳米颗粒的Langmuir薄膜，然后将这些薄膜沉积或烧结到衬底上，可以制备出具有可控堆积密度的纳米颗粒薄膜。然而，金属氧化物纳米颗粒 (如SiO2或TiO2)的Langmuir膜不能在空气-水界面形成，因为它们的高亲水性使其在空气-水界面上不稳定。克服这一问题的常用方法是使用表面活性剂或聚合物对纳米颗粒进行疏水改性。 在本次讲座中，我们将讨论另外一种使未改性金属氧化物纳米颗粒在空气-水界面稳定的替代方法，该方法涉及向水相中添加无机盐。我们还将探讨如何通过在空气-水界面混合不同尺寸和类型的纳米颗粒来改变转移薄膜的物理性质如粗糙度和表面电荷等。 报告人简介：Cathy McNamee教授,日本信州大学
QSense用户会议精彩回放 | 使用耗散型石英晶体微天平解读复杂生物大分子的相互作用
简介：耗散型石英晶体微天平技术(QCM-D) 是一种用于表征固液界面上复杂生物大分子相互作用的高灵敏度工具。 在本次演讲中，Jackman博士将介绍两个生物大分子结构转化的应用案例，并讨论QCM-D数据分析的不同策略。 第一种情况涉及肽介导的软囊泡粘附层破裂，形成刚性支撑的磷脂双分子层； 第二种情况涉及抗菌脂质引发的刚性支撑磷脂双分子层转化为由异质突起组成的软膜； 同时也将讨论文献中的相关示例，以展示分析可能性的广度并提供一些提示和建议。
QSense用户会议精彩回放 使用耗散型石英晶体微天平解读复杂生物大分子的相互作用
简介：报告亮点阐述: 耗散型石英晶体微天平技术(QCM-D) 是一种用于表征固液界面上复杂生物大分子相互作用的高灵敏度工具。 在本次演讲中，Jackman博士将介绍两个生物大分子结构转化的应用案例，并讨论QCM-D数据分析的不同策略。 第一种情况涉及肽介导的软囊泡粘附层破裂，形成刚性支撑的磷脂双分子层； 第二种情况涉及抗菌脂质引发的刚性支撑磷脂双分子层转化为由异质突起组成的软膜； 同时也将讨论文献中的相关示例，以展示分析可能性的广度并提供一些提示和建议。 报告人简介：Joshua Jackman, 2010年在佛罗里达大学获得化学学士学位，2015年在南洋理工大学获得材料科学与工程博士学位。2015年至2018年在斯坦福大学医学院进行博士后研究。 Joshua Jackman的研究领域为膜生物物理学和转化医学的融合，聚焦基于脂质的工程策略，致力于解决传染病和癌症问题。已在包括Nature Materials、Nature Protocols、Nature Human Behaviour等期刊上发表了大量的科学论文。
马杰教授Mater. Horiz.：MXene/真菌衍生碳类葡萄串结构助力钠离子电化学高效分离
简介：同济大学/喀什大学马杰教授团队利用微观形貌和异质结构构建的双重策略，合成了由真菌衍生的氮掺杂碳纳米带包裹的Ti3C2Tx MXene空心微球(GMNC)，其呈现出独特的三维类葡萄串结构。首先，将二维Ti3C2Tx Mxene构建成三维Mxene中空微球(MHM)结构，有效缓解了其纳米片的聚集问题，且球形结构可减缓Mxene的氧化动力学。此外，在MHM中引入氮掺杂的碳纳米带(N-CNRis)可以提供额外的活性位点，丰富的离子扩散通道和互连的导电网络，以实现高效快速的离子存储/电子传输。且具有纳米带状结构的N-CNRis与Ti3C2Tx Mxene球缠绕在一起，可以减少Mxene与溶解氧/H2O的接触，有利于提高Mxene的稳定性。总之，三维葡萄串状异质结构的构建呈现双重协同效应，不仅增加了反应表面积，调节了电子分布，促进了整个动力学过程(包括离子和电子的传递)，而且3D中空结构设计减少了重复Na+ (de)插入时特定点的应力集中从而增强了Mxene的结构稳定性。通过电化学石英晶体微天平耗散监测(EQCM-D)证明了Na+的可逆捕获机理。
QSense用户会议精彩讲座回放 | 使用QCM-D技术研究生物聚合物薄膜
简介：报告亮点阐述: 生物聚合物是构成生命体的基本单元。过去一个世纪的研究揭示了这些聚合物发挥功能的多种方式。这个领域的早期工作主要集中在具有特定结构的生物聚合物上，例如著名的DNA双螺旋或折叠蛋白质。然而，过去二十年人们越来越清楚地认识到，柔性生物聚合物，例如本质上无序的蛋白质和多糖，也在我们的细胞和组织的组装和功能中发挥着许多关键作用。本次讲座将介绍如何利用QCM-D技术，并结合其他生物物理技术，研究柔性生物聚合物的功能机制。 讲座将从简要介绍聚合物薄膜的QCM-D数据分析和解释开始。在此基础上，对分析分子吸附、形态和溶解生物聚合物薄膜的机械性能等相关方法进行讨论。具体的应用示例将主要涵盖生物聚合物，但数据分析方法对于那些从事合成聚合物及其他领域工作的研究者同样具有参考意义。 报告人简介：Ralf P. Richter教授,英国利兹大学生物医学科学学院、生物科学学院、物理与天文学院、工程与物理科学学院、Astbury结构分子生物学中心和Bragg材料研究中心
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