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蛋白质基均孔分离膜取得进展

近日，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员靳健课题组与王强斌课题组合作，利用具有特定孔道结构的**花叶病毒（TMV）衣壳蛋白组装体作为基元构筑超薄均孔膜，实现高精度、高通量分离。在这一工作中，研究人员首先通过基因工程在TMV基元侧面引入半胱氨酸基团，然后在铜离子的催化作用下，诱导基元间形成二硫键（S-S），并且以六方形式进行二维自组装，获得大面积TMV超薄纳米片（如图1所示）。进一步将TMV纳米片分散液抽滤到多孔氧化铝表面，构筑成厚度可控的选择分离层（如图2所示）。由于在TMV基元的中心具有一个直径为4 nm的孔道，经自组装后，在纳米片中就形成形状均一、排布有序的多孔结构。为了验证TMV超薄膜的高精度尺寸筛分的能力，研究者们选用两种尺寸相近的量子点，一种是直径3.2 nm的发绿色荧光的量子点，另一种是直径5.2 nm的发红色荧光的量子点。将两种量子点混合后，可以清楚看到直径较小的绿色量子点可以透过分离膜，而直径较大的红色量子点被截留。进一步，研究者们采用荧光光谱和TEM对原液、渗透量和截留液中的量子点进行表征，证实了TMV超薄膜的高精度尺寸筛分的能力（如图3所示）。该研究工作为构筑超薄均孔膜了新的研究思路，同时也扩宽的蛋白质自组装在分离膜中的应用。

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