Väitös biotekniikan alalta, Yin Yin

Väitöskirjan nimi: Assembly of silk-like proteins towards functional bio-inspired materials
 

Tohtoriopiskelija: Yin Yin
Vastaväittäjä: professori, Kristaps Jaudzems, Latvian Institute of Organic Synthesis, Latvia
Kustos: professori Markus Linder, Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulu

Silkkiproteiinien kehittäminen toiminnallisia materiaaleja varten

Proteiinit ovat luontaisia rakennuspalikoita, joita voidaan hyödyntää suorituskykyisien materiaalien suunnittelussa. Proteiinipohjaisten biologisten materiaalien valmistusvaiheessa on havaittu tärkeäksi neste-neste faasierotuksen (engl. LLPS) hallinta. Tämä on luonnossa yleinen ilmiö, joka vaikuttaa elävien solujen järjestäytymiseen sekä toimintaan, ja erilaisten komponenttien muodostumiseen solun ulkopuolella. LLPS jakaa seoksen kahteen faasiin: tiheään faasiin (koaservaatit tai kondensaatit) ja laimeaan faasiin, mikä mahdollistaa rakenteiden muodostumisen.

Tässä väitöskirjassa tutkittiin silkin kaltaisia proteiineja rakennuspalikoina toiminnallisten materiaalien valmistuksessa. Tämä toteutettiin käyttäen LLPS:ää sekä voimakkaasti toisiinsa kiinnittyvää SpyCatcher-SpyTag-proteiiniparia. Yhdistämällä silkin kaltaisia proteiineja simpukan jalka-proteiinien kanssa saatiin muodostettua erittäin vahvoja liimoja. Lisäksi hyödyntämällä silkin luontaisesti epäjärjestäytynyttä rakennetta, onnistuttiin valikoivasti keräämään eri proteiineja silkki-kondensaattien sisälle. Tutkimuksessa myös havaittiin, että fosfaatti indusoi β-rakenteita silkkiproteiineissa, jolla on suuri vaikutus silkkikuitujen muodostumiseen, sekä tutkittiin eri tapoja hallita LLPS:ää.

Tämä tutkimus tarjoaa strategioita ja näkemyksiä silkkipohjaisten materiaalien, kuten liimojen, valikoivien kondensaattien, ja kuitujen suunnitteluun. Tutkimusta voi myös hyödyntää muiden luonnosta inspiroitujen biomateriaalien suunnittelussa.

→Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 10 päivää ennen väitöstä)

Yhteystiedot:
Yin Yin
[email protected]

→Kemian tekniikan korkeakoulun väitöskirjat

Zoom pikaopas