氨基酸和肽是內源性生物分子，長期以來被認為是完全環(huán)保和可生物循環(huán)再利用。近日，中國科學院過程工程研究所研究員閆學海團隊以氨基酸或肽衍生物為原料，開發(fā)出一種可生物降解、生物循環(huán)再利用的新型玻璃。這種生物分子玻璃目前仍處于實驗室研究階段。相關研究成果發(fā)表在Science Advances上。
玻璃廣泛應用于各個領域。然而，商用無機玻璃以及聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）有機玻璃不可生物降解，長期存在于環(huán)境中，將帶來生態(tài)危害和社會負擔。
研究人員將氨基酸或肽衍生物在惰性氛圍內進行“熔融-淬火”處理，通過對加熱和冷卻速率的精確控制，在達到它們的分解溫度之前，熔化為過冷液體，最終通過淬火形成玻璃，并有效地防止了結晶。該生物分子玻璃具有優(yōu)異的玻璃成型能力和光學特性，并適用于3D打印增材制造和模具澆筑。此外，與目前廣泛使用的商用玻璃和塑料材料相比，生物分子玻璃表現(xiàn)出較高的生物相容性、生物可降解性和生物循環(huán)再利用特性。實驗證實，生物分子玻璃能夠被堆肥中的微生物降解和再利用，同時將其植入小鼠模型皮下也能逐漸被降解吸收。
研究工作得到國家自然科學基金和中科院的支持。
利用模型澆筑的生物分子玻璃照片（上）；添加了熒光染料的生物分子玻璃照片（下）
