天然丝纺纱是蜘蛛和蚕用来制造超强韧丝的策略。它可以被认为是一种优化的介观组装加工工程（MAPE）策略，可以有效地协调分子和超分子组装以及自然纺丝。受这一过程的启发，上海科技大学凌盛杰和浙江大学姚远等人开发了一种仿生MAPE策略，以制造模拟生物组织结构和机械特性的生物材料。
本文要点：
1）通过将相变诱导的介观组装和机械训练诱导的结构重塑协同集成，实现了结构和力学模拟。通过这种方法，生产了高水合丝素蛋白材料具有优异的可调机械性能，例如柔软性、高拉伸性（断裂应变大于 1200%），以及高强度和韧性（强度为5±1 MPa，刚度为18±2 MPa，韧性为6±1 MJ m−3）。
2）由于其结构和机械组织匹配特性，这些仿生介观组装材料在调节不同细胞形态方面具有先进性。梯度结构变形（纵横比、扩散面积和周长）得到证实，细胞骨架（肌动蛋白和微管蛋白）和基质适应方向之间的相互作用同样也得到了证实。这些发现促进了丝素蛋白生物材料在适应性细胞重建调控中的应用，因为细胞形态是其生理功能的基础。
参考文献：
Zhang, Y., et al., Natural Silk Spinning-Inspired Meso-Assembly-Processing Engineering Strategy for Fabricating Soft Tissue-Mimicking Biomaterials. Adv. Funct. Mater. 2022, 2200267.
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信息发布人: 凌盛杰、姚远
发布单位: 上海科技大学、浙江大学
信息源: https://doi.org/10.1002/adfm.202200267
