近日，中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所研究員靳健課題組與王強斌課題組合作，利用具有特定孔道結構的煙草花葉病毒（TMV）衣殼蛋白組裝體作為基元構筑超薄均孔膜，實現高精度、高通量分離。在這一工作中，研究人員首先通過基因工程在TMV基元側面引入半胱氨酸基團，然后在銅離子的催化作用下，誘導基元間形成二硫鍵（S-S），并且以六方形式進行二維自組裝，獲得大面積TMV超薄納米片（如圖1所示）。進一步將TMV納米片分散液抽濾到多孔氧化鋁表面，構筑成厚度可控的選擇分離層（如圖2所示）。由于在TMV基元的中心具有一個直徑為4 nm的孔道，經自組裝后，在納米片中就形成形狀均一、排布有序的多孔結構。為了驗證TMV超薄膜的高精度尺寸篩分的能力，研究者們選用兩種尺寸相近的量子點，一種是直徑3.2 nm的發綠色熒光的量子點，另一種是直徑5.2 nm的發紅色熒光的量子點。將兩種量子點混合后，可以清楚看到直徑較小的綠色量子點可以透過分離膜，而直徑較大的紅色量子點被截留。進一步，研究者們采用熒光光譜和TEM對原液、滲透量和截留液中的量子點進行表征，證實了TMV超薄膜的高精度尺寸篩分的能力（如圖3所示）。該研究工作為構筑超薄均孔膜提供了新的研究思路，同時也擴寬的蛋白質自組裝在分離膜中的應用。