«Успех, которого мы добились в модификации шелка для отталкивания воды, расширяет наши успехи в химической модификации шелка для других функций, таких как способность изменять цвет, проводить электрический заряд, сохраняться или разлагаться в биологической среде», — сказал Дэвид Каплан, Stern Family. Профессор инженерных наук в Тафтсе.
«Как белок, шелк хорошо подходит для модульной химии — способности «подключать» различные функциональные компоненты к естественному каркасу».
Помимо применения в медицинских устройствах, новый материал может найти применение в качестве ветровых стекол автомобилей, с которых дождевая вода просто скатывается без использования дворников, покрытий на металлах, помогающих предотвратить ржавчину, или на тканях, облегчающих их очистку.
«Модификация медицинских устройств для предотвращения вредного взаимодействия с водой и другими биологическими препаратами может сохранить прочность и целостность до тех пор, пока они необходимы», — пояснила Джулия Фонтейн, аспирант лаборатории Кумара и соавтор статьи.
«Шелк уже относительно инертен для иммунной системы, поэтому настройка его способности отталкивать клетки или другие вещества может сделать его еще более полезным».
Исследование было опубликовано в журнале ХимияБиоХим.
Аннотация исследования:
Белок фиброина шелка представляет собой биоматериал с отличной биосовместимостью и низкой иммуногенностью. Эти свойства сделали этот материал лидером для широкого использования в стентах, катетерах и перевязочных материалах для ран. Модуляция гидрофобности белка фиброина шелка для дальнейшего расширения области применения и полезности, однако, была неуловимой. Мы сообщаем, что размещение перфторуглеродных цепей на поверхности фиброина шелка превращает этот водорастворимый белок в удивительно гидрофобный полимер, который можно отливать из растворителя. Выявилась четкая связь между содержанием фтора в модифицированном шелке и гидрофобностью пленки. Углы контакта с водой наиболее декорированного фиброинового белка шелка превышают таковые у Teflon®. Кроме того, мы показываем, что поглощение воды сборными шелковыми стержнями резко снижается, что продлевает срок их службы и сохраняет механическую целостность. Эти результаты подчеркивают возможности химии в умеренных условиях для установки неестественных групп на поверхность фиброина шелка и позволят продолжить изучение областей применения этого универсального биоматериала.
