Les ingénieurs de l'Université Tufts ont créé un nouveau format de solides fabriqués à partir de protéines de soie qui peuvent être préprogrammés avec des chimique, ou des fonctions optiques, tels que les composants mécaniques qui changent de couleur avec la contrainte, livrer des médicaments, ou répondre à la lumière, selon un article publié en ligne cette semaine dans Actes de l'Académie nationale des sciences ( PNAS ).

En utilisant une méthode de fabrication à base d'eau basée sur l'auto-assemblage de protéines, les chercheurs ont généré des matériaux en vrac tridimensionnels à partir de fibroïne de soie, la protéine qui donne à la soie sa durabilité. Ensuite, ils ont manipulé les matériaux en vrac avec des molécules solubles dans l'eau pour créer de multiples formes solides, de la nano à la micro-échelle, qui ont intégré, fonctions prédéfinies.

Par exemple, les chercheurs ont créé une broche chirurgicale qui change de couleur lorsqu'elle approche de ses limites mécaniques et est sur le point de tomber en panne, vis fonctionnelles pouvant être chauffées à la demande en réponse à la lumière infrarouge, et un composant biocompatible qui permet la libération prolongée d'agents bioactifs, tels que les enzymes.

Bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires, des applications supplémentaires pourraient inclure de nouveaux composants mécaniques pour l'orthopédie qui peuvent être intégrés à des facteurs de croissance ou des enzymes, une vis chirurgicale qui change de couleur lorsqu'elle atteint ses limites de couple, du matériel tel que des écrous et des boulons qui détectent et signalent les conditions environnementales de leur environnement, ou des articles ménagers qui peuvent être remodelés ou remodelés.

La structure cristalline unique de la soie en fait l'un des matériaux les plus résistants de la nature. fibroïne, une protéine insoluble présente dans la soie, a une capacité remarquable à protéger d'autres matériaux tout en étant entièrement biocompatible et biodégradable.

"La capacité à intégrer des éléments fonctionnels dans des biopolymères, contrôler leur auto-assemblage, et modifier leur forme ultime crée des opportunités significatives pour la fabrication bio-inspirée de matériaux multifonctionnels haute performance, " a déclaré l'auteur principal et correspondant de l'étude Fiorenzo G. Omenetto, doctorat Omenetto est professeur Frank C. Doble au département de génie biomédical de la faculté d'ingénierie de l'université Tufts et a également un poste au département de physique de la faculté des arts et des sciences.