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  中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所傳感技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陶虎課題組首次聯(lián)用近場(chǎng)紅外生物納米成像與納米成譜技術(shù)，突破光學(xué)衍射極限，空間分辨率達(dá)到10 nm，較傳統(tǒng)紅外光學(xué)表征技術(shù)提高了2個(gè)數(shù)量級(jí)，可在納米尺度下研究電子誘導(dǎo)蠶絲蛋白結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變機(jī)理，揭示蠶絲蛋白中關(guān)鍵構(gòu)象的轉(zhuǎn)變規(guī)律，并可控制備出系列二維和三維蠶絲蛋白納米結(jié)構(gòu)。此研究對(duì)深入探索蛋白質(zhì)分子在電子或極端條件作用下的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變機(jī)制，以及可控制備蛋白質(zhì)納米結(jié)構(gòu)等熱點(diǎn)領(lǐng)域具有重要的指導(dǎo)意義。研究結(jié)果Nanoscale Probing of Electron-regulated Structural Transitions in Silk Proteins by Near-field IR Imaging and Nano-spectroscopy 發(fā)表在10月7日的《自然-通訊》（Nature Communications, DOI: 10.1038/ncomms13079 (2016))上。

  蠶絲蛋白源自于天然蠶繭，具有優(yōu)異的生物相容性、可控水溶性、光學(xué)和力學(xué)特性，在藥物釋放、人體組織工程、生物光子晶體以及瞬態(tài)柔性電子學(xué)領(lǐng)域被廣泛使用。陶虎團(tuán)隊(duì)將蠶絲蛋白用作綠色生物光刻膠，通過電子束誘導(dǎo)其構(gòu)象發(fā)生轉(zhuǎn)變，聯(lián)用近場(chǎng)紅外納米成像和納米光譜技術(shù)，研究蠶絲蛋白中關(guān)鍵構(gòu)象β-sheet與材料性質(zhì)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，解釋獨(dú)特的“一膠兩用”現(xiàn)象，并以此設(shè)計(jì)、制備出所需蠶絲蛋白二維和三維納米結(jié)構(gòu)。該研究進(jìn)一步加深了人們對(duì)蠶絲蛋白結(jié)構(gòu)性能關(guān)系的認(rèn)識(shí)，拓展了其在生物綠色微納加工領(lǐng)域的應(yīng)用。

  該項(xiàng)工作得到中組部“青年千人”計(jì)劃、科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金委、上海市科委國(guó)際合作項(xiàng)目等相關(guān)研究計(jì)劃資助。合作單位包括美國(guó)德州大學(xué)奧斯汀分校、石溪大學(xué)、塔夫茨大學(xué)、麻省理工學(xué)院、勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室以及上海交通大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院等。