【摘 要】
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细菌生物膜是细菌为了抵御恶劣环境,聚集生长并分泌多糖、蛋白质和胞外脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic Acid,DNA)等大分子形成胞外基质包裹自身形成的结构.在合成生物学领域,通过不同基因电路调控细菌特定蛋白的表达,可将生物膜改造成多种不同功能的活体材料.然而,生物膜具有粘弹性,机械性能较弱,限制其在可穿戴设备、涂层及建筑材料方面的应用.本研究选取枯草芽孢杆菌为模式生物,通过融合蛋白TasA-n16N的表达和传统碳酸钙矿化方法相结合,将固相培养的工程生物膜制备为块状凝胶.流变学测试显示,表达
【机 构】
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中国科学院上海应用物理研究所中国科学院微观界面物理与探测重点实验室 上海 201800;中国科学院大学 北京 100049;中国科学院上海应用物理研究所中国科学院微观界面物理与探测重点实验室 上海 2
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细菌生物膜是细菌为了抵御恶劣环境,聚集生长并分泌多糖、蛋白质和胞外脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic Acid,DNA)等大分子形成胞外基质包裹自身形成的结构.在合成生物学领域,通过不同基因电路调控细菌特定蛋白的表达,可将生物膜改造成多种不同功能的活体材料.然而,生物膜具有粘弹性,机械性能较弱,限制其在可穿戴设备、涂层及建筑材料方面的应用.本研究选取枯草芽孢杆菌为模式生物,通过融合蛋白TasA-n16N的表达和传统碳酸钙矿化方法相结合,将固相培养的工程生物膜制备为块状凝胶.流变学测试显示,表达了融合蛋白的生物膜形成块状凝胶后,其机械性能增强;同步辐射X射线透射显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜的表征观察发现,生物膜内部细菌结构完整且保持活性.该方法为生物膜的仿生矿化及活体功能材料的设计和制备研究提供了新思路.
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