荧光蚕丝不仅具备蚕丝良好的生物相容性、生物可降解性以及优异的机械性能，同时还具有特殊的标记追踪功能，因此在生物成像等医用领域有巨大的应用前景。如何用简单环保的方法制备出荧光性能稳定的蚕丝引起了人们极大的研究兴趣。
图1：添食育蚕法制备荧光蚕丝
东华大学纤维材料改性国家重点实验室，材料学院张耀鹏、邵惠丽教授所领衔的生物质材料成型与加工课题组将毒性小、光穿透能力强和光化学稳定性好的稀土红外上转换荧光粉（UCPs）添加到人工饲料中，再利用该改性人工饲料喂蚕，基于蚕的生物反应器将UCPs引入丝素蛋白中，成功制得了荧光蚕丝（图1）。UCPs的摄入促进了家蚕的进食行为，但不影响蚕的生长、蚕茧外观以及茧层重量。在980 nm波长激光激发下，脱胶蚕丝会发出绿色荧光。当添食浓度为0.12%时，UCPs进入丝素蛋白最多（图2）。红外光谱及同步辐射X射线衍射/散射分析结果表明，UCPs的摄入限制了丝素蛋白结构由无规卷曲/α-螺旋构象向β-折叠构象转变，使脱胶丝的结晶度降低，晶区取向度下降，且随添食浓度增大而减小；中间相含量变高，但中间相取向度变低。
图2：绿色荧光脱胶蚕丝（980 nm波长激光激发，添食浓度0.12%）
通过添食育蚕法制备荧光蚕丝不仅绿色环保，而且易于大规模生产，为多功能荧光蚕丝的开发提供了新思路。2018年10月，该成果发表在ACS Biomaterials Science & Engineering期刊上，硕士生郑小婷、博士生赵梦露为共同第一作者，范苏娜博士为共同通讯作者。部分实验完成于上海光源硬X射线微聚焦线站(BL15U1)。
该课题组在喂食法制备多功能蚕丝方面拥有多项中国发明专利，2015年通过对家蚕喂食含二氧化钛纳米粒子的人工饲料，成功制备了力学性能显著增强且抗紫外能力明显改善的天然蚕丝，并被美国《化学化工新闻》（Chemical & Engineering News）等多家媒体报道。
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https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsbiomaterials.8b00986
