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基因模块战略工程自组装多功能水下粘合材料
发布时间:2015-09-28 点击浏览:

  SEMINAR
The State Key Lab of
High Performance Ceramics and Superfine Microstructure
Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences

  中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室

  基因模块战略工程自组装多功能水下粘合材料

  Speaker:钟超 (博士、青年千人)

  (上海科技大学)

  时间:2015年10月9日 (星期五)下午2:00

  地点:4号楼14楼第二会议室

  联系人:吴成铁研究员(2249)

  钟超博士简历 :

  钟超博士本科毕业于天津大学材料科学与工程专业,于2009年美国康奈尔大学获得哲学博士,先后在华盛顿大学西雅图分校,麻省理工学院电子工程系,生物工程系以及麻省理工合成生物学中心从事博士后工作。2014年7月加入上海科技大学物质学院担任助理教授和课题组长。回国后先后获得中组部青年千人(第六批),上海浦东新区百人计划,上海曙光计划,上海市浦江人才,国家自然科学基金面上项目以及国家自然科学基金联合基金大科学装置培育项目等人才项目和科研基金的支持。

  钟超博士横跨材料科学, 生物医药工程, 合成生物学(基因工程)等多学科。其个人专长主要是生物灵感材料,生物纳米技术和合成生物学在以上领域的应用。钟博士已发表18篇学术论文,以第一作者发表多篇学术论文, 包括Nature Nanotechnology, Nature Communications 和Advanced Materials等。论文发表后,科研成果被众多学术期刊和主流媒体报道包括纽约时报,美国材料协会,麻省理工技术综述等。另外, 相关研究成果在生物医药等技术领域有着实际的应用价值。目前钟博士已获取世界和美国专利各一项, 美国临时专利一项,其中的一项专利已和美国西雅图传染性疾病研究机构签订成果转化合同。

  钟超博士是生物材料和合成生物学领域这一交叉前沿研究的领路人,已在行业内多个国际会议上做特约邀请报告。另外,钟博士曾担任国际生物材料协会年会分论坛主席,国际材料会议(墨西哥会议)分论坛主席,并将在2016年世界生物材料大会上担任“合成生物学战略工程生物材料”分论坛主席。

  摘要:

  自然界的很多水下粘合现象和一类能够多级自组装而形成淀粉样纤维结构的蛋白有关。海洋和微生物能利用这种蛋白纤维结构在动态的环境中形成牢固且长期稳定的界面粘合。尽管最近的研究进展,我们对于这类自然的淀粉样蛋白的分子序列设计,他们如何自组装以及他们的结构和粘合性能之间的关系仍然并不完全了解。因此,设计和工程仿生的淀粉样蛋白水下粘合材料仍然是材料领域中的一个难题。在这项研究中,我们报道一种超强的多功能水下粘合材料,这种粘合材料主要是通过基因工程将贻贝足蛋白(Mfps) 和大肠杆菌中的生物膜主要成分蛋白(CsgA)的基因相互融合并随后翻译表达而得到的。这种重组的杂化蛋白分子材料随后能够多级自组装形成超级纳米纤维结构。根据分子动态模拟技术,CsgA 自组装形成淀粉样蛋白纤维核心结构域,而无序的贻贝足蛋白则暴露在纤维的表面上。这种纤维的水下粘合能可以达到 20.9 mJ m?2, 是目前所报道的具有最大粘合特性的蛋白粘合材料的粘合能的1.5倍。另外,这些杂化纤维的粘合性能也远远强于单独存在的贻贝足蛋白和大肠杆菌中的生物膜蛋白的粘合性能;并且他们在中性和碱性条件下也表现出比贻贝足蛋白更好的抗氧化性能。最后,为进一步改进该材料在医学应用,我们正从可注射性、生物相容性、自组装性能等角度改性淀粉样蛋白,使粘性材料实现体内注射、组织修复等多功能化特征。

  欢迎广大科研人员和研究生参加!

 
 
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