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Bio nano ink for 4D printing membrane proteins

机译：用于4D印刷膜蛋白的生物纳米油墨

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摘要

The transfer of bio-functionality from natural living organisms to stable engineered environments opens a wide horizon of applications. Our work focusses on the creation of materials and devices that transform bio traits and collect, process and act on the information in response to changes in their local environment, thus promoting additive manufacturing from 3D space to a four-dimensional, functional space. In this work we have expanded the set of tools enabling the incorporation of biological function as an intrinsic property in the devices we print with a new class of light curable bio nano ink. This novel approach allows the 3D printing of acrylic polymer compositions containing biological materials, especially, membrane proteins using a photo (407 nm) curing stereolithography (SLA)/digital light processing (DLP) 3D printer. Retaining the bio functionality of these proteins gives a fourth dimensional (4D) aspect to this construct. Herein, we report the 4D printing of a bio-inspired nano hybrid electrode for water-splitting applications using a polymeric resin with proton-pumping bacteriorhodopsin (bR), silver nanoparticles (Ag NP) and carbon nanotubes (CNT). These printed photo electrochemical cells exhibit high durability, low onset over potential, and upon light irradiation (535 nm) produces hydrogen by a synergistic effect of Ag NP and bR.
机译：生物功能从天然生物体转移到稳定的工程环境中，开启了宽阔的应用范围。我们的工作侧重于创建转换生物特征的材料和设备，并在响应于当地环境的变化时收集，流程和行动，从而促进从3D空间到四维功能空间的添加剂制造。在这项工作中，我们已经扩展了一组工具，使得能够将生物功能纳入我们用一流的光可固化生物纳米油墨印刷的设备中的内在属性。这种新方法允许使用含有生物材料的丙烯酸聚合物组合物的3D印刷，尤其是使用照片（407nm）固化立体化（SLA）/数字光处理（DLP）3D打印机的膜蛋白。保留这些蛋白质的生物功能使该构建体提供第四维（4D）方面。在此，我们通过具有质子泵送的粉刺（Br），银纳米颗粒（Ag NP）和碳纳米管（CNT）的聚合物树脂报告用于水分解应用的生物启发纳米混合电极的4D印刷。这些印刷的光学电化学电池表现出高耐久性，低发病，并且在光照照射时（535nm）通过Ag NP和Br的协同作用产生氢。

著录项

  • 来源
    《RSC Advances》 |2017年第66期|共6页
  • 作者

    Mathews Anu Stella; Abraham Sinoj; Kumaran Surjith Kumar; Fan Jiaxin; Montemagno Carlo;

  • 作者单位

    Ingenu Lab 11421 Saskatchewan Dr Edmonton AB T6G 3M9 Canada;

    Ingenu Lab 11421 Saskatchewan Dr Edmonton AB T6G 3M9 Canada;

    Ingenu Lab 11421 Saskatchewan Dr Edmonton AB T6G 3M9 Canada;

    Univ Alberta Dept Chem &

    Mat Engn Edmonton AB T6G 2V4 Canada;

    Ingenu Lab 11421 Saskatchewan Dr Edmonton AB T6G 3M9 Canada;

  • 收录信息
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  • 正文语种 eng
  • 中图分类 化学;
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