Protein-Based Materials

طبیعت مدت‌ها پیش آموخته است که پروتئین‌ها به‌عنوان مجموعه‌ای متنوع از بلوک‌های سازنده برای ساخت موادی با خواص بسیار متنوع چقدر مفید هستند. تار عنکبوت، سفیده تخم مرغ، فولیکول های مو و ماهیچه های اسکلتی همگی عمدتاً پروتئین هستند. این کتاب نگاهی اجمالی به استراتژی‌های طبیعت برای طراحی و تولید مواد مبتنی بر پروتئین و اینکه چگونه دانشمندان توانسته‌اند از محدودیت‌های مواد طبیعی فراتر رفته و آنالوگ‌های مصنوعی با طیف وسیع‌تری از خواص تولید کنند، ارائه می‌کند. اثر ارائه شده تا حد زیادی شروع داستان است. اخیراً پیشرفت زیادی در دستیابی به درک مولکولی از برخی از مواد پیچیده طبیعت صورت گرفته است و تقلید یا جایگزینی آنها با انواع مصنوعی یا مهندسی ژنتیکی زمینه ای است که هنوز در مراحل اولیه است. با این حال، این کتاب به عنوان یک مقدمه مفید برای کسانی که مایل به شروع در زمینه ای فعال و سازنده در سراسر قرن بیست و یکم هستند، خدمت می کند. نویسندگان طیف گسترده ای از علایق و تخصص را نمایندگی می کنند و موضوعات انتخاب شده جامع هستند. مرکز بیوتکنولوژی پیشرفته چارلز آر. کانتور مقدمه سری دانشگاه بوستون خواص مواد به ماهیت ماکرومولکول ها، مولکول های کوچک و اجزای معدنی و رابط ها و برهمکنش های بین آنها بستگی دارد. شیمی و فیزیک پلیمر، و ساختار فاز معدنی و چگالی عوامل اصلی موثر بر عملکرد مواد هستند.

Nature learned long ago how useful proteins are as a diverse set of building blocks to make materials with very diverse properties. Spider webs, egg whites, hair follicles, and skeletal muscles are all largely protein. This book provides a glimpse into both nature's strategies for the design and produc­ tion of protein-based materials, and how scientists have been able to go beyond the constraints of natural materials to produce synthetic analogs with potentially wider ranges of properties. The work presented is very much the beginning of the story. Only recently has there been much progress in obtaining a molecular understanding of some of nature's com­ plex materials, and the mimicry or replacement of these by synthetic or genetically engineered variants is a field still in its infancy. Yet this book will serve as a useful introduction for those wishing to get started in what is sure to be an active and productive field throughout the 21st century. The authors represent a wide range of interests and expertise, and the topics chosen are comprehensive. Charles R. Cantor Center for Advanced Biotechnology Boston University Series Preface The properties of materials depend on the nature of the macromolecules, small molecules and inorganic components and the interfaces and interac­ tions between them. Polymer chemistry and physics, and inorganic phase structure and density are major factors that influence the performance of materials.