Engineered Bacillus subtilis biofilms as living glues
Engineered Bacillus subtilis biofilms as living glues
复制标题
工程枯草芽孢杆菌生物膜作为活胶
DOI：
10.1016/j.mattod.2018.12.039
复制
发表时间：
2019-09
期刊：
影响因子：
24.2
通讯作者：
Zhong Chao
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang Chen;Huang Jiaofang;Zhang Jicong;Liu Suying;Cui Mengkui;An Bolin;Wang Xinyu;Pu Jiahua;Zhao Tianxin;Fan Chunhai;Lu Timothy K;Zhong Chao
藤壶、贻贝和其他海洋动物强大的生物粘附系统使生物粘合剂具有令人印象深刻的性能特征。然而，由于缺乏只有细胞才具有的能力（例如，自我再生、环境响应性等），这些人造材料不能充分利用激发它们的天然粘合剂系统的全部潜力。在这里，我们开发了“功能性细胞胶”由枯草芽孢杆菌生物膜紧密相关的细菌包裹在细胞外基质，其中包含工程淀粉样蛋白功能化与贻贝足蛋白和工程疏水蛋白样蛋白。我们证明了通过诱导酶改性和通过金属离子辅助固化改善粘附性的可调粘附性能的概念验证。通过将生物膜本身而不是单个材料成分概念化为粘合剂，我们开发了一个可进化的工程平台，为制造具有动态，自我修复和其他以前无法实现的材料特性的智能生活胶水打开了大门。
The powerful biological adhesion systems of barnacles, mussels, and other marine animals have led to bio-inspired adhesives with impressive performance characteristics. However, lacking the capacities that only cells possess (e.g., self-regeneration, environmental responsiveness, etc.), these artificial materials cannot exploit the full potential of the natural adhesive systems that inspired them. Here, we developed “functional cellular glues” made of Bacillus subtilis biofilms—tightly associated bacteria encased in an extracellular matrix—that contain both an engineered amyloid protein functionalized with a mussel foot protein and an engineered hydrophobin-like protein. We demonstrate proof-of-concept for both tunable adhesion performance via inducible enzymatic modification and for improved adhesion through metal ion-assisted curing. By conceptualizing biofilms themselves—rather than individual material components—as adhesives, we have developed an evolvable engineering platform that opens the door to make smart living glues with dynamic, self-healing, and other previously unattainable material properties.
登录
查看更多内容
影响因子：
--
作者：
Stewart, Russell J.;Ransom, Todd C.;Hlady, Vladimir
通讯作者：
Hlady, Vladimir
影响因子：
3.9
作者：
Ku, Soak Hee;Lee, Joan Seok;Park, Chan Beum
通讯作者：
Park, Chan Beum
影响因子：
5
作者：
Wilking, James N.;Angelini, Thomas E.;Weitz, David A.
通讯作者：
Weitz, David A.
影响因子：
56.9
作者：
Maier, Greg P.;Rapp, Michael V.;Butler, Alison
通讯作者：
Butler, Alison
影响因子：
3
作者：
Bryce Maxwell;C. Guimon
通讯作者：
Bryce Maxwell;C. Guimon