基于蛛丝蛋白的生物蛋白纤维具备轻质且机械坚固的性能，从而引起了广泛关注。目前，力学性能提升主要取决于重组蛋白的折叠结构和超高分子量，这使得构建和表达目标力学蛋白的纯度和产量的难度增加。因此，开发用于制造坚固轻质高性能生物纤维的替代策略尤为重要。

     研究人员受贻贝类蛋白的多重作用力启发，借助合成生物学技术，并充分发挥稀土在制备高技术材料领域的独特优势， 通过引入稀土离子进行力学功能蛋白的体外翻译后修饰，强化了稀土金属离子和氨基酸侧链邻苯二酚之间的络合作用，成功制备出具有高模量和高度可塑性的稀土蛋白生物纤维。此项工作为工程化制备轻质高强高模生物纤维提供了新的策略。

生物法制备轻质高强高模稀土蛋白生物纤维及纤维高度可塑性  

     研究人员通过蛋白质工程、生物合成等手段表达出一系列带有正电荷的力学功能蛋白。然后通过静电作用引入多巴胺侧链基团，设计并制备了一种轻质、可强拉伸（~400%）、且具有高机械强度的生物蛋白纤维。与传统生物纤维调控力学性能不同，该工作通过多引入多种超分子相互作用（包括静电相互作用、金属配位螯合、氢键和阳离子-π相互作用），所制备的蛋白纤维的机械性能得到有效地调控。特别是使用稀土Tb 3+ 离子进行体外翻译后修饰，蛋白纤维中的杨氏模量（~10 GPa）可与天然蜘蛛丝相当。另一方面，该类稀土生物蛋白纤维表现出优越的可拉伸性，高度可塑性以及强荧光性能。该类稀土生物材料兼具轻质高刚度和强度、生物安全性和光致发光的优势，为探索及发展新一代可穿戴高技术材料提供了新的研究思路。

wyf  03.19