近日，我校食品学院肖杰教授（广东省功能食品稳态增效递送技术创新研究团队带头人/广东省功能食品活性物重点实验室副主任）以通讯作者身份就醇溶蛋白在气-水界面上快速组装生物微孔膜的方法及调控技术在ACS Applied Materials & Interfaces (影响因子10.383) 发表了封面论文“Hierarchically Porous Films Architectured by Self-Assembly of Prolamins at the Air−Liquid Interface” (https://doi.org/10.1021/acsami.2c09348)，硕士研究生蔡济阳、陆午辉为共同第一作者。
多层级微孔薄膜材料在药物递送、组织工程、骨再生、催化和分离等领域具有重要的应用价值。目前，大部分微孔薄膜来源于人工合成材料，其复杂的合成工艺和过程常造成生物不相容性。生物基微孔薄膜的开发与规模化制备备受瞩目。醇溶蛋白由于其独特的氨基酸组成和排列顺序，能够自组装形成具有一定结构和功能的高级结构聚集体。该研究首次报道了一种基于醇溶蛋白界面快速自组装构建多层级微孔薄膜的新策略。
图1 快速成膜技术用于活性物负载及其潜在应用价值
该研究系统研究了醇溶蛋白在气-液界面的自聚集成膜行为，创新性地提出了一种快速制备生物基多层级微孔薄膜的新技术。通过增加储液中的Zein浓度或调节反溶剂条件，醇溶蛋白的组装可以从颗粒演变为纤维，进一步演化为界面多孔、双向异性界面膜，将传统工艺中0.5-4小时的制备时间缩短为5秒以内，通过控制储液参数和反溶剂参数，可精确调节其多孔微观结构及宏观形貌特征。多孔结构的表面积增加和纹理表面拓扑结构为细胞迁移、附着和生长提供了框架，并促进药物的持续释放。负载姜黄素的微孔薄膜能通过加速上皮化过程、促进血管形成和肉芽组织的形成、诱导胶原蛋白沉积并抑制后期炎性因子的产生等，有效提高全层皮肤创面愈合。是一种潜在的给药系统，可应用于口腔芳香持久性领域，粉刺的治疗，伤口治疗和驱蚊等领域。
图2 界面自装活性膜对大鼠全层皮肤创面愈合效果
以上研究是在广东省功能食品活性物重点实验室、广东省功能食品稳态增效递送技术创新研究团队支撑下完成。
文图/食品学院