В последние годы в связи с развитием портативных устройств. Люди обращают все больше внимания на гибкость электронных устройств. Особенно на волне носимых устройств, вызванной эпохой Интернета, люди ожидают гибких электронных устройств. Исходя из вышесказанного, белковые материалы не только очень мягкие, но и обладают хорошей биосовместимостью. Поэтому электронные устройства на основе белковых материалов, естественно, стали горячей точкой для исследований. С другой стороны, люди хотят вживлять электронные устройства животным, которые могут чувствовать и обрабатывать информацию. Поэтому исследователи отдают предпочтение оптическим или электронным чипам с биосовместимостью.

С тех пор как в 1911 году человек впервые успешно использовал паучий шелк для выведения клеток из организма, этот метод вызывания деления и роста клеток стал называться клеточным паттернингом. Метод клеточного паттерна, как простое средство моделирования экспериментов, имеет преимущества как в упрощении экспериментальной системы, так и в моделировании трехмерной клеточной среды. В результате клеточный паттернинг получил широкое распространение, а многие результаты были коммерциализированы. В качестве примера можно привести такие области, как тканевая инженерия, скрининг лекарственных препаратов и лечение травм.

В последние годы, в связи с насущными потребностями человека в области биоздоровья, люди уделяют все больше внимания природным биомолекулярным материалам (таким как белки, сахариды, пептиды, рибонуклеиновая кислота, целлюлоза и т.д.), и люди надеются, что путем химической модификации природных макромолекулярных материалов мы сможем минимизировать процесс и сложность, сохранить экологически чистые характеристики природных макромолекулярных материалов, чтобы проводить исследования функционализированных устройств с помощью Для исследования функционализированных устройств используются немодифицированные природные макромолекулярные материалы. С другой стороны, люди также работают над непосредственным использованием присущих биомолекулам свойств, таких как механические, электрические, оптические и т.д., для получения материалов и устройств на основе биополимеров. Например, использование комплементарных свойств пар оснований дезоксирибонуклеиновой кислоты для получения высокочувствительных сенсоров, которые могут быть использованы для обнаружения и зондирования ионов тяжелых металлов; использование белковых материалов для получения характеристик реакции на окружающую среду, для получения сенсоров, которые могут быть использованы для мониторинга изменений температуры, влажности и уровня PH; использование механических свойств целлюлозы для создания оптических волноводных устройств.

Средствами для достижения материализации-устройства-функционализации на основе белка являются:

1. Создание оптических волноводов на основе белков с помощью технологии прямой записи фемтосекундным лазером

Волноводные устройства были созданы на основе белковых материалов с помощью фемтосекундной лазерной техники прямой записи, и были проведены испытания на светопропускание, чтобы продемонстрировать, что волноводные устройства могут быть получены из белковых материалов. Затем было доказано, что волноводные устройства получаются с хорошей морфологией поверхности, и волноводные устройства были протестированы на пропускание света.

2. получение тонких пленок белковых материалов на основе технологии печати пластин ультрафиолетовой литографии

Самодельная система УФ-литографии была использована для приготовления белковых тонких пленок с помощью УФ-литографии с печатью на пластинах. Периодические микронанополоски на основе белка были приготовлены с помощью масочных пластин и подвергнуты испытаниям на решетку, чтобы продемонстрировать, можно ли использовать морфологию и качество полос периодических микронанополосок в качестве микронанорешеток. Затем периодические полосы использовались в качестве подложек и совместно культивировались с клетками, чтобы продемонстрировать, что периодические полосы могут индуцировать рост клеток или их рядов, что позволяет создавать клеточный рисунок. Данная работа посвящена созданию устройств из белковых гидрогелевых материалов с помощью УФ-литографии.

3、 Технология на основе ультрафиолетовой литографии для получения устройств с функционализированными белками углеродными точками

С помощью системы УФ-литографии, созданной в предыдущей работе, гибридный материал из углеродных точек и белка был смешан с композитным гидрогелевым материалом, а затем была получена пленка из гибридного материала. Гибридные пленки также использовались для исследования видимой фотокаталитической функционализации.