[发明专利]利用工程生物膜组装和固定纳米结构的方法及其应用

权利要求书

1.一种利用工程生物膜组装和固定纳米结构的方法，其特征在于，包括：首先合成HS-NTA和纳米物件，然后通过配体交换，利用巯基与金属之间的配位键，实现NTA配体与纳米物件的连接，得到具有NTA配体的纳米物件，加入金属离子，得到具有金属-NTA配体的纳米物件；将工程化的大肠杆菌在含有所述的具有金属-NTA配体的纳米物件的培养液中进行培养，得到基于纳米物件修饰的生物膜；所述的工程化的大肠杆菌为工程化四环素诱导分泌CsgA-His的大肠杆菌或工程化光控诱导分泌CsgA-His的大肠杆菌；所述的配体交换步骤包括：在合成的粒径为6nm的金纳米颗粒的正己烷溶液、粒径为8nm的金纳米颗粒的正己烷溶液加入HS-NTA的PBS溶液，搅拌，分出水相并过滤，得到具有NTA配体的纳米物件；或者，所述的配体交换步骤包括：在合成的CdSeS@ZnS量子点的二氯甲烷溶液、CdS纳米棒的二氯甲烷溶液或Cd_0.9Zn_0.1S纳米颗粒的二氯甲烷溶液中加入pH＝13的HS-NTA甲醇溶液，搅拌，加入PBS溶液，分出水相并过滤，得到具有NTA配体的纳米物件；所述的工程化光控诱导分泌CsgA-His的大肠杆菌的制备方法包括：将pDawn质粒的卡那霉素抗性改造为氯霉素抗性，得到pDawn-cmR质粒，进行质粒重组，得到pDawn-cmR-csgA-His质粒，将pDawn-cmR-csgA-His质粒，转入敲除csgA的大肠杆菌中，得到工程化光控诱导分泌CsgA-His的大肠杆菌。

2.如权利要求1所述的利用工程生物膜组装和固定纳米结构的方法，其特征在于，所述的培养液中加有模具，培养后所得的基于纳米物件修饰的生物膜固定在模具的表面和/或界面上。

3.如权利要求2所述的利用工程生物膜组装和固定纳米结构的方法，其特征在于，所述的模具为金属、聚合物、柔性织物、纸张、硅片、玻璃片以及石英玻璃。

4.如权利要求2所述的利用工程生物膜组装和固定纳米结构的方法，其特征在于，所述的模具为平面材料或三维材料，所述的表面为内表面和/或外表面。

5.如权利要求1所述的利用工程生物膜组装和固定纳米结构的方法，其特征在于，在将工程化的大肠杆菌在含有所述的具有金属-NTA配体的纳米物件的培养液中进行培养时，通过化学诱导或光诱导，来进行基于纳米物件修饰的生物膜的形成时间和/或空间排布上的调控。

6.如权利要求1所述的利用工程生物膜组装和固定纳米结构的方法，其特征在于，所述的金属离子为Co²⁺离子或者Ni²⁺离子。

7.如权利要求1所述的利用工程生物膜组装和固定纳米结构的方法，其特征在于，所述的工程化的大肠杆菌为工程化分泌CsgA-His的大肠杆菌。

8.一种基于纳米物件修饰的生物膜的应用方法，其特征在于，所述的基于纳米物件修饰的生物膜采用权利要求1-7中任一项所述的利用工程生物膜组装和固定纳米结构的方法所制得，所述应用方法包括将基于纳米物件修饰的生物膜用于可循环纳米颗粒催化，用于对电极材料进行修饰、用于制作可穿戴设备或柔性智能材料、用于制作传感器、用于制作柔性导电装置，用于制备电子器件的原件或用于进行纳米物件的布阵。