近日,我校食品學(xué)院肖杰教授(廣東省功能食品穩(wěn)態(tài)增效遞送技術(shù)創(chuàng)新研究團隊帶頭人/廣東省功能食品活性物重點實驗室副主任)以通訊作者身份就醇溶蛋白在氣-水界面上快速組裝生物微孔膜的方法及調(diào)控技術(shù)在ACS Applied Materials & Interfaces (影響因子10.383) 發(fā)表了封面論文“Hierarchically Porous Films Architectured by Self-Assembly of Prolamins at the Air?Liquid Interface” (https://doi.org/10.1021/acsami.2c09348),碩士研究生蔡濟陽、陸午輝為共同第一作者。
多層級微孔薄膜材料在藥物遞送、組織工程、骨再生、催化和分離等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值。目前,大部分微孔薄膜來源于人工合成材料,其復(fù)雜的合成工藝和過程常造成生物不相容性。生物基微孔薄膜的開發(fā)與規(guī)模化制備備受矚目。醇溶蛋白由于其獨特的氨基酸組成和排列順序,能夠自組裝形成具有一定結(jié)構(gòu)和功能的高級結(jié)構(gòu)聚集體。該研究首次報道了一種基于醇溶蛋白界面快速自組裝構(gòu)建多層級微孔薄膜的新策略。
圖1 快速成膜技術(shù)用于活性物負載及其潛在應(yīng)用價值
該研究系統(tǒng)研究了醇溶蛋白在氣-液界面的自聚集成膜行為,創(chuàng)新性地提出了一種快速制備生物基多層級微孔薄膜的新技術(shù)。通過增加儲液中的Zein濃度或調(diào)節(jié)反溶劑條件,醇溶蛋白的組裝可以從顆粒演變?yōu)槔w維,進一步演化為界面多孔、雙向異性界面膜,將傳統(tǒng)工藝中0.5-4小時的制備時間縮短為5秒以內(nèi),通過控制儲液參數(shù)和反溶劑參數(shù),可精確調(diào)節(jié)其多孔微觀結(jié)構(gòu)及宏觀形貌特征。多孔結(jié)構(gòu)的表面積增加和紋理表面拓撲結(jié)構(gòu)為細胞遷移、附著和生長提供了框架,并促進藥物的持續(xù)釋放。負載姜黃素的微孔薄膜能通過加速上皮化過程、促進血管形成和肉芽組織的形成、誘導(dǎo)膠原蛋白沉積并抑制后期炎性因子的產(chǎn)生等,有效提高全層皮膚創(chuàng)面愈合。是一種潛在的給藥系統(tǒng),可應(yīng)用于口腔芳香持久性領(lǐng)域,粉刺的治療,傷口治療和驅(qū)蚊等領(lǐng)域。
圖2 界面自裝活性膜對大鼠全層皮膚創(chuàng)面愈合效果
以上研究是在廣東省功能食品活性物重點實驗室、廣東省功能食品穩(wěn)態(tài)增效遞送技術(shù)創(chuàng)新研究團隊支撐下完成。
文圖/食品學(xué)院