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纳米微球调控蛋白相分离机制及绿色治理研究取得新进展
  近日,陕西理工大学党梅副教授团队在纳米材料与蛋白质液-液相分离(LLPS)交叉领域取得系列进展,相关论文发表于Journal of Nano-biotechnology (Doi:10.1186/s12951- 026- 04151- 5)、Journal ofHazardous Materials (Doi:10.1016/j.jhazmat.2025.140014)和Jou-rnal of Environmental Manag-ement (Doi:10.1016/j.jenvman.2025.128413)。团队围绕纳米界面如何影响蛋白质凝聚体这一前沿问题,形成从机制阐明到应用框架的递进式成果,为理解新型污染物潜在健康效应、并探索可持续治理策略提供了新的科学依据。
  团队以纤维化相关转录辅因子VGLL3蛋白为研究模型,发现羧基修饰的聚苯乙烯纳米微球(PS-COOH NP)能够诱导该蛋白LLPS,并呈现明显的粒径与浓度依赖。团队指出,纳米微球表面可能通过增强蛋白分子间的弱多价相互作用,促进凝聚体形成,从而把纳米污染物、蛋白相分离和疾病相关过程链接起来,为评估环境纳米塑料潜在生物效应与风险分级提供了可验证的实验路径。
  在此基础上,团队与马来西亚国家科学院院士兼马来西亚世纪大学校长Teh Geok Bee教授合作,系统梳理了“生物凝聚体-纳米材料”融合发展的愿景:LLPS形成的凝聚体可表现为动态的纳米尺度水凝胶样网络,而纳米科学则提供可精确设计的表面化学与结构参数,用以调控凝聚体的形成、稳定与功能输出。共同提出以LLPS原理启发构建自适应软材料与功能纳米体系的交叉研究框架,为后续可控凝聚体材料与生物医学/材料学应用奠定系统基础。
  面向环境与可持续发展需求,该团队进一步提出将LLPS视作可再生、可响应的污染治理框架:与传统静态吸附材料不同,LLPS体系依赖弱多价相互作用实现选择性分配与富集,并可在外界刺激下重组,从而具备循环使用与多功能耦合的潜力,形成了从捕获、响应到再生的新型治理策略,为将微/纳米塑料等复杂污染物纳入统一的自组织治理思路提供了新方向。
  值得关注的是,这一系列成果充分体现了“学生为主力、国际合作促提升”的科研组织模式。项目由陕西理工大学高艳红副教授、研究生杨宸轩、金格琳、邓勤勤、许飞悦及本科生杨雪宝等深度参与,并与华中科技大学博士研究生吴龙江、马来西亚国家科学院院士Teh Geok Bee教授以及农业农村部西北绿洲农业环境重点实验室共同完成,形成跨学科、跨地区的联合攻关格局。团队表示,将继续结合多尺度表征与可设计材料体系,推动基础机制研究与绿色应用原型的双向突破。

(吴龙江 杨宸轩)


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