Water-processable, biodegradable and coatable aquaplastic from engineered biofilms.
Water-processable, biodegradable and coatable aquaplastic from engineered biofilms.
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由工程生物膜制成的水处理、生物降解和可涂覆的水再生塑料。
DOI：
10.1038/s41589-021-00773-y
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发表时间：
2021-06
影响因子：
14.8
通讯作者：
Joshi NS
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Duraj-Thatte AM;Manjula-Basavanna A;Courchesne ND;Cannici GI;Sánchez-Ferrer A;Frank BP;Van't Hag L;Cotts SK;Fairbrother DH;Mezzenga R;Joshi NS
以石化为基础的塑料不仅污染了全球各地，而且由于其不可生物降解性，还对我们的生态系统造成了潜在的不可逆转的破坏。由于生物塑料的数量有限，迫切需要设计和开发更多可生物降解的替代品来缓解塑料的威胁。在这方面，我们报告了一种新型的基于微生物生物膜的可生物降解生物塑料--水塑性塑料，它是可水处理的、坚固的、可模板的和可涂层的。在本研究中，对大肠杆菌进行了基因工程，以生产基于蛋白质的水凝胶，这些水凝胶在环境条件下浇铸和干燥，以生产能够耐受强酸/碱和有机溶剂的水塑料。此外，水塑料可以用水进行修复和焊接，形成三维建筑。简单的微生物制造、水可加工性和生物降解性相结合，使水性塑料成为一种独特的材料，值得进一步探索包装和涂层应用。
Petrochemical-based plastics have not only contaminated all parts of the globe but are also causing potentially irreversible damage to our ecosystem, due to their non-biodegradability. As bioplastics are limited in number, there is an urgent need to design and develop more biodegradable alternatives to mitigate the plastic menace. In this regard, we report aquaplastic, a new class of microbial biofilm-based biodegradable bioplastic that is water-processable, robust, templatable and coatable. Herein, Escherichia coli was genetically engineered to produce protein-based hydrogels, which are cast and dried under ambient conditions to produce aquaplastic that can withstand strong acid/base and organic solvents. In addition, aquaplastic can be healed and welded to form three-dimensional architectures using water. The combination of straightforward microbial fabrication, water-processability, and biodegradability make aquaplastic a unique material worthy of further exploration for packaging and coating applications.
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