近日，中國科學院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所研究員靳健課題組與王強斌課題組合作，利用具有特定孔道結(jié)構(gòu)的煙草花葉病毒（TMV）衣殼蛋白組裝體作為基元構(gòu)筑超薄均孔膜，實現(xiàn)高精度、高通量分離。在這一工作中，研究人員首先通過基因工程在TMV基元側(cè)面引入半胱氨酸基團，然后在銅離子的催化作用下，誘導基元間形成二硫鍵（S-S），并且以六方形式進行二維自組裝，獲得大面積TMV超薄納米片（如圖1所示）。進一步將TMV納米片分散液抽濾到多孔氧化鋁表面，構(gòu)筑成厚度可控的選擇分離層（如圖2所示）。由于在TMV基元的中心具有一個直徑為4 nm的孔道，經(jīng)自組裝后，在納米片中就形成形狀均一、排布有序的多孔結(jié)構(gòu)。為了驗證TMV超薄膜的高精度尺寸篩分的能力，研究者們選用兩種尺寸相近的量子點，一種是直徑3.2 nm的發(fā)綠色熒光的量子點，另一種是直徑5.2 nm的發(fā)紅色熒光的量子點。將兩種量子點混合后，可以清楚看到直徑較小的綠色量子點可以透過分離膜，而直徑較大的紅色量子點被截留。進一步，研究者們采用熒光光譜和TEM對原液、滲透量和截留液中的量子點進行表征，證實了TMV超薄膜的高精度尺寸篩分的能力（如圖3所示）。該研究工作為構(gòu)筑超薄均孔膜提供了新的研究思路，同時也擴寬的蛋白質(zhì)自組裝在分離膜中的應(yīng)用。
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