謝宏燁

【摘 要】材料在人們賴以生存的家園中屬于不可或缺的物質基礎，科學技術的進步和社會的發(fā)展都離不開材料的供應，在未來先進的合成材料，合成生物技術還要朝著綠色、多元化和高產出和低能耗的方向發(fā)展。在學習當中，了解基因調控和工程設計的相關知識，更加發(fā)現生物學技術在生命科學領域的進步，為材料科學的發(fā)展也注入了新的活力，基于此，本文對合成生物技術在材料科學中的運用進行研究和分析。

【關鍵詞】合成生物學；技術；材料科學；應用

材料是人類進步的主要標志更是人類生活的基礎，無論是從遠古時期看還是從科學技術發(fā)達的當前時期看，材料對人們的生活和社會的發(fā)展都產生了及其重要的影響，例如納米材料的產生和微米尺度的分析以及理性和靈感的材料涉及等等都需要學習不同的技術，由此合成生物學技術在材料學中的運用也得到了廣泛的推廣，以下對此進行全面的研究和分析。

一、關于合成生物學技術和材料科學的分析

人們在對生物仿生材料和生物靈感的分析方面已經做出了非常大的努力，也給出相對合理的解釋，為了能夠促使材料的進一步升級和使用可以對水下粘合力做出分析。在傳統的高分子材料研究中看到，這種粘合劑在耐水性方面體現了較大的不足，水下粘合強度也不是非常高。若是使用在傷口的愈合方面以及修復方面都存在較大的弊端。經過長時間的探索人們已經發(fā)現，在海岸潮之間存在和吸附這一些生物體，例如，藤壺或者是沙煲蠕蟲等等生物，經過海邊海峰的長期吹打，一直都在巖層緊密的貼服著，這種粘合程度相對比粘合劑更具有優(yōu)勢，因此生物成為人們會探索粘合的新領域和新思路。例如，科學家和生物學家對貽貝進行觀察之后發(fā)現，在貽貝足蛋白當中含有非常豐富的鄰苯二酚，這種物質和高分子材料相融合會產生多種共聚物，是一種非常好涂層材料。通過智能化的設計和多方面的理論觀察發(fā)現，自我修復和粘合在生物學上要想得到更多的突破還需要作出更多的探索和分析[1]。

二、合成生物學技術在材料科學中的應用

（一）細胞工廠合成高分子生物材料

為了能夠讓材料生產不斷的走向高產能、低消耗和綠色化的空間還需要以材料科學發(fā)展為重要的指標。在生物學合成材料中具有模塊化和智能化的操作特點，這些特點是材料生產和材料科學發(fā)展的共同要點。生物工廠本身具有綠色環(huán)保和低耗能的特點因此也成為人們攝取材料非常廣泛的地方。若是使用微生物和細胞進行藥物制劑的生產，如胰島素和酶制劑等等就需要使用的是生物生產的塑料單體?？茖W家和教授們通過對細菌氧化途徑的分析和改造成功在其中找到了聚基脂肪酸酯，這在化學材料當中的運用是一種性能突出的塑料，具有可降解的特點，微生物生產工廠可以使用代謝通路設備制作相應的材料分子，其中蛋白分子也具有較好的細胞相容性，在相同的生理條件下可以凝結成膠。這種蛋白粘合性能夠充分的體現出生物材料的特性，還能夠更好的發(fā)揮出水下粘合的特點。

（二）生物體植被無機納米材料

經過工程改造之后的微生物細胞結構可以當做是模板用在納米和微米材料當中。生物界當中存在微格室，直徑一般在9nm到500nm之間，此種結構也可以合成為不同的納米材料，在微結構模具的利用上合成排列程度不同的納米材料，然后做好功能性修復工作，這樣才能夠在生產生活中滿足人們更多的需求。在使用納米結構制定納米材料之外，生物體本身也可以進行納米材料的制作，例如，常見的原核生物，就可以在其代謝的基礎上產生硫化鐵的顆粒，這種顆粒對比人工方式獲得的顆粒在分散性方面呈現良好的特點，若是溫度適宜就可以不再使用還原性添加劑，不僅僅節(jié)約更多資源，也為環(huán)境保護增添無限力量。以上闡述了新型無機納米材料制作的過程和基本路徑，可以通過合成生物技術手段對化學物質的組成、性質還有結晶進行分析，其中包含生物影響納米材料和催化劑以及能源環(huán)境等等方面使用的金屬半導體材料[2]。

（三）噬菌體展示和蛋白定向的分子材料

達爾文的進化論中就指出，物競天擇，數字和生存，人們一直在模擬這自然界的發(fā)展過程和發(fā)展狀態(tài)創(chuàng)造生物學技術，蛋白定向進化也是一種生物技術的呈現。這項技術對自然進行多方面的選擇和模擬，爭取能夠在多種生物基因中找到能夠滿足生物化學特定性能的蛋白分子。此種技術非常高超，可以攝取高蛋白酶活性，了解蛋白的穩(wěn)定性。吞噬體技術是把外源短肽和吞噬體自身的蛋白基做融合，展現自己的獨特之處。此種技術一般用在抗體篩選和無極材料的修飾上，還可以制作離子電池[3]。

三、結束語

綜上所述，本文對合成生物學技術在材料科學中的應用進行了分析和研究。生物是一種神奇的學科，在學習過程中需要充分認識每一種物質的性質，由此展開討論和研究，爭取為新材料的誕生貢獻力量，提升我國生物學技術在材料科學中的運用空間。

參考文獻：

[1]崔巍巍，高田林，盧應等.n-Ag/AD/PLGA功能性材料的制備及生物學性能[J].高等學?；瘜W學報，2016，37（1）：195-200.

[2]張紅星，劉耿，邱武安等.不同方法制備移植修復材料對異體肌腱生物學性能的影響[J].中國組織工程研究，2014，14（39）：6348-6352.D

[3]王富勇，陶海榮.骨科內固定材料鎂合金的生物學研究進展[J].中國矯形外科雜志，2015，23（4）：322-324.