一种基于二化和多化家蚕品种的全水基蚕丝光刻胶及其制备方法

1.本发明属于生物信息技术领域，具体涉及一种基于二化和多化家蚕品种的全水基蚕丝光刻胶及其制备方法。


背景技术：

2.微纳加工技术的快速发展给当前电子信息技术领域带来强大的发展动力，而微电子技术的最大需求就是在设备中半导体材料上构建更多的独立电路元素，缩小特征尺寸已成为当前微电子加工技术的关键。描绘电路图案技术具体涉及利用光刻胶进行图案化和用适当的刻蚀转移图案，在提高分辨率上起到了决定性的作用。而光刻胶则成为图案转移中极为重要的因素，当前已有很多材料具有良好的特性并适用于相应的工艺，但原材料往往使用各类树脂和有机溶剂，对环境很不友好。
3.蚕丝是一种天然高分子蛋白，具有非常优异的生物相容性、可降解性、绿色无毒且利于大规模生产，已被人类利用了上千年。天然材料的利用越来越广泛，蚕丝蛋白当前已经应用到医学、美容、军工、光电等多个领域，具有非常良好的发展前景。
4.有学者将家蚕丝蛋白作为光刻胶应用到光刻工艺中，但存在分辨率、抗刻蚀性能低的技术问题，除了需要寻找合适的制备流程以外，筛选性能更优异的蚕丝作为原材料尤为重要。因此当前迫切需要寻找合适的高性能蚕丝作为光刻胶原材料，与此同时，还需要开发出相应的适用范围广的制备工艺。


技术实现要素：

5.基于现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种基于二化和多化家蚕品种的全水基蚕丝光刻胶及其制备方法。
6.依据本发明技术方案得第一方面，提供一种基于二化和多化家蚕品种的全水基蚕丝光刻胶，其包括二化家蚕品种秋白、夏芳或多化家蚕品种305的家蚕丝素蛋白和水溶剂。
7.优选地，家蚕丝素蛋白的分子量约为25kda。所述家蚕丝素蛋白的形态为液体或固体粉末，水溶剂采用超纯水。所述家蚕丝素蛋白成分包括丝素蛋白重链、丝素蛋白轻链和p25糖蛋白。更优选地，所述家蚕丝蛋白既可以用作负胶又可用作正胶使用。
8.依据本发明技术方案得第二方面，提供一种基于二化和多化家蚕品种的全水基蚕丝光刻胶制备方法，其包括以下步骤：
9.步骤s1，利用二化和多化家蚕品种提取丝素蛋白；
10.步骤s2，通过聚焦离子束和电子束进行曝光制备光刻胶图案。
11.其中，其中利用二化和多化家蚕品种提取丝素蛋白步骤进一步包括步骤s1-1，选取3种家蚕品种茧壳305、秋白和夏芳进行脱胶，其中家蚕品种305是多化品种，家蚕品种秋白和家蚕品种夏芳是二化品种中的原种，将0.5％(m/v)(克/毫升)碳酸钠溶液中煮沸后，将3种家蚕品种茧壳305、秋白和夏芳以1：100-1：200的浴比放入0.5％(m/v)(克/毫升)碳酸钠
溶液中煮30min-90min(分钟)，以去除丝胶蛋白。
12.进一步地，利用二化和多化家蚕品种提取丝蛋白步骤进一步包括步骤s1-2，将煮后的家蚕丝在流动水中洗涤后，然后浸泡在去离子水中，浸泡30min后换一次去离子水，重复浸泡三次，随后将家蚕丝置于60℃烘箱中6h-12h(小时)烘干备用，制得家蚕丝纤维。
13.更进一步地，利用二化和多化家蚕品种提取丝蛋白步骤进一步包括步骤s1-3，将无水氯化钙、无水乙醇、水溶液按1:2:8的摩尔比制得丝素蛋白溶解液，以1：10的浴比取一定量家蚕丝纤维放入丝素蛋白溶解液中，恒温70℃直至完全溶解，此时溶解液中应无明显丝不溶物。
14.相比较于现有技术，本发明专利的一种基于二化和多化家蚕品种的全水基蚕丝光刻胶及其制备方法和应用的技术方案的优点在于：
15.1、本发明的光刻胶所用原材料选自具有易饲养、吐丝量大、丝质量高等特点的家蚕品种，其丝蛋白易于提取，高效环保，适用性广；
16.2、本发明制备的光刻胶具有电子束、离子束两用，以及正负两用性，最重要的是该光刻胶在使用中仅以水作为显影液和溶剂，对环境友好、对人体无害，具有重要的应用价值。
附图说明
17.图1为本发明的实施例一中基于二化家蚕品种秋白茧壳。
18.图2为本发明的实施例一中基于二化家蚕品种秋白光刻胶样品图。
19.图3为本发明的实施例一中基于二化家蚕品种秋白茧制备的光刻胶样品的分子检测图
20.图4为本发明的实施例一中基于二化家蚕品种秋白丝蛋白负胶离子束曝光5s显影结构图。
21.图5为本发明的实施例一中基于二化家蚕品种秋白丝蛋白正胶离子束曝光4s显影结构图。
22.图6为本发明的实施例二中基于二化家蚕品种夏芳茧壳图。
23.图7为本发明的实施例二中基于二化家蚕品种夏芳光刻胶样品图。
24.图8为本发明的实施例二中基于二化家蚕品种夏芳茧制备的光刻胶样品的分子检测图。
25.图9为本发明的实施例二中基于二化家蚕品种夏芳丝蛋白负胶电子束曝光光学显微镜表征图(电子束dose剂量20c cm-2
)。
26.图10为本发明的实施例二中基于二化家蚕品种夏芳丝蛋白正胶电子束曝光光学显微镜表征图(电子束dose剂量10c cm-2
)。
27.图11为本发明的实施例三中基于多化家蚕品种305茧壳图。
28.图12为本发明的实施例三中基于多化家蚕品种305光刻胶样品图。
29.图13为本发明的实施例三中基于多化家蚕品种305茧制备的光刻胶样品的分子检测图。
30.图14为本发明的实施例三中基于多化家蚕品种305丝蛋白负胶离子束曝光1s显影结构图。
31.图15为本发明的实施例三中基于多化家蚕品种305丝蛋白正胶离子束曝光1s显影结构图。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术方案的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术方案的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外，不应当将本发明的保护范围仅仅限制至下述具体结构或部件或具体参数。
33.本发明提供一种基于二化和多化家蚕品种的全水基蚕丝光刻胶及其制备方法，所述光刻胶制备方法适用于多种二化和多化家蚕品种。本发明所选3种家蚕品种(秋白、夏芳、305)，其具有利于饲养、吐丝量大、丝质量高等特点，其蚕丝蛋白易于提取，高效，并且其丝蛋白构象可通过辐射转变，具有电子束、离子束两用，以及正负两用性。此外，该光刻胶仅以水作为显影液和溶剂，对环境友好、对人体无害，最大程度上满足了绿色微纳加工的需求，对于蚕桑产业拓展应用具有重要价值。
34.本发明的一种基于二化和多化家蚕品种的全水基蚕丝光刻胶，其包括二化家蚕品种秋白、夏芳或多化家蚕品种305的家蚕丝素蛋白和水溶剂。
35.所述家蚕丝素蛋白的分子量约为25kda，所述家蚕丝素蛋白的形态为液体或固体粉末，水溶剂采用超纯水。所述家蚕丝素蛋白成分主要包括丝素蛋白重链(fibh)、丝素蛋白轻链(fibl)和p25糖蛋白。
36.所述家蚕丝蛋白既可以用作负胶又可用作正胶使用。负胶经过曝光后，被曝光的部分变为不易溶解，留下图案，未被曝光的部分被显影掉；正胶经过曝光后，未被曝光的部分留下图案，被曝光的部分变得易溶解，被显影掉。
37.当用作负胶时，无需对丝素蛋白薄膜进行交联化处理，将家蚕丝蛋白经旋涂、固化后形成的薄膜，即为负胶薄膜。
38.当用作正胶时，需对丝素蛋白薄膜进行交联化处理，交联方法为利用甲醇试剂浸泡5s～7200s，优选的，甲醇试剂处理时间为30min。甲醇处理后其二级构象为β-折叠，曝光后变为可溶的短多肽。
39.一种基于二化和多化家蚕品种的全水基蚕丝光刻胶制备方法，其包括以下步骤：
40.步骤s1，利用二化和多化家蚕品种提取丝素蛋白；
41.步骤s2，通过聚焦离子束和电子束进行曝光制备光刻胶图案。
42.其中利用二化和多化家蚕品种提取丝素蛋白步骤s1进一步包括以下步骤：
43.步骤s1-1，选取3种家蚕品种茧壳(305、秋白和夏芳)进行脱胶，其中家蚕品种305是多化品种，家蚕品种秋白和家蚕品种夏芳是二化品种中的原种，具有利于饲养、吐丝量大、丝质量高等特点，其蚕丝蛋白易于提取，高效。将0.5％(m/v)(克/毫升)碳酸钠溶液中煮沸后，将3种家蚕品种茧壳(305、秋白和夏芳)以1：100的浴比放入0.5％(m/v)(克/毫升)碳酸钠溶液中煮30～90min(分钟)，以去丝胶蛋白。
44.步骤s1-2，将煮后的家蚕丝在流动水中洗涤后，然后浸泡在去离子水中，浸泡30min后换一次去离子水，重复浸泡三次，随后将家蚕丝置于60℃烘箱中6h～12h(小时)烘
干备用，制得家蚕丝纤维。
45.步骤s1-3，将无水氯化钙、无水乙醇、水溶液按1:2:8的摩尔比制得丝素蛋白溶解液，以1：10的浴比取一定量家蚕丝纤维放入丝素蛋白溶解液中，恒温70℃直至完全溶解，此时溶解液中应无明显丝不溶物。
46.步骤s1-4，将溶解的丝素蛋白液过滤后置于透析袋中透析72h(小时)，透析袋的截留量为8～14kda，在此透析过程中每3h～5h换一次透析液，透析液优选水。
47.步骤s1-5，将透析完毕的3种家蚕品种家蚕丝素蛋白溶液过滤离心除杂。离心转速5000r/min～14000r/min(转/分钟),离心时间15min～40min(分钟)。
48.步骤s1-6，将丝素蛋白溶液置于透析袋中风干浓缩，根据加工需要，光刻胶浓度可为1％～30％w/w(质量百分比g/g)，优选的光刻胶浓度为3％～10％w/w(质量百分比g/g)。测丝素蛋白溶液浓度的方法如下：测量一培养皿的重量m1。之后，将0.5ml的丝素蛋白溶液添加到培养皿中确定其重量m2，并使其在60℃下干燥4h～12h。丝素蛋白干燥后，确定其重量m3，最后以(m
2-m1)/(m
3-m1)计算测得丝素蛋白浓度。
49.步骤s1-7，通过sds-page检测丝素蛋白水溶液中分子量大小约在25kda以上。
50.其中步骤s2通过选取聚焦离子束、电子束中的一种进行曝光加工获取光刻胶，具体包括以下步骤：
51.步骤s2-1，将所述家蚕丝素蛋白水溶液旋涂于硅片上，旋涂时所用家蚕丝素蛋白体积0.1ml～1ml(毫升)，转速1000～5000r/min(转/分钟)，旋涂时间10s～600s。干燥并固化形成转基因家蚕丝素蛋白薄膜，采用50℃～100℃固化，固化时间为1min～30min。
52.步骤s2-2，对所述家蚕丝素蛋白薄膜分别进行电子束和聚焦离子束曝光；电子束曝光的加速电压30kv，dose剂量为1～300c cm-2
(库仑/平方厘米)；聚焦离子束加速电压30kv，束流2pa，曝光时间0.01s～5s。
53.步骤s2-3，将所述曝光后的家蚕丝素蛋白薄膜样品置于水中显影并干燥，获得家蚕丝素蛋白结构；显影所用为超纯水，显影时间为1s～7200s。
54.当用作正胶时，需对丝素蛋白薄膜进行交联化处理，交联方法为利用甲醇试剂浸泡5s～7200s。利用三种家蚕品种(二化品种夏芳、秋白和多化品种305)丝素蛋白制备的全水基光刻胶，其分辨率最佳可达17.4nm。
55.实施例一
56.本实施例所述光刻胶为利用二化家蚕品种秋白提取的丝素蛋白(利用如图1所示的家蚕品种秋白茧壳)，秋白品种具有丝质量高、产量多、易于饲养等优点。通过聚焦离子束或电子束进行曝光加工，每次选取一种进行离子束或电子束曝光，具体步骤如下：
57.1.将家蚕品种秋白蚕茧进行溶解，溶解方法具体为：
58.1)脱胶：将0.5％(m/v)(克/毫升)碳酸钠溶液中煮沸后，将家蚕品种秋白茧壳以1：100的浴比放入其中煮30min-90min，优选的煮30min，以去丝胶蛋白；
59.2)将煮后的丝在流动水中洗涤后，浸泡在去离子水中，浸泡30min后换一次去离子水，重复三次，随后将其置于60℃烘箱中6h-12h烘干备用。
60.3)将无水氯化钙、无水乙醇、水溶液按1:2:8的摩尔比制得丝素蛋白溶解液，以1：10的浴比取一定量丝纤维放入溶解液中恒温70℃，直至完全溶解，此时溶解液中应无明显丝不溶物。
61.4)将溶解的丝素蛋白液经过滤后置于透析袋(透析袋的截留量8-14kda)中透析72h，在此过程中每3h-5h换一次水。
62.5)将透析完毕的秋白家蚕丝素蛋白溶液过滤离心除杂。离心转速5000r/min-14000r/min(转/分钟)，离心时间15min-40min(分钟)。
63.6)将丝素蛋白溶液置于透析袋中风干浓缩，根据后续工艺需求可浓缩至1％-30％w/w(质量百分比g/g)，优选的浓度为3％～7％w/w(质量百分比g/g)，浓缩完毕获得秋白家蚕丝素蛋白的全水基光刻胶溶液，放入低温保存。测丝素蛋白溶液浓度的方法如下：测量一培养皿的重量m1。之后，将0.5ml的丝蛋白溶液添加到培养皿中确定其重量m2，并使其在60℃下干燥4h-12h。丝蛋白干燥后，确定其重量m3，最后以(m
2-m1)/(m
3-m1)计算测得其浓度。所得到的秋白光刻胶如图2所示，呈无色透明状，成分主要为三种丝素蛋白(fibh、fibl、p25),并且透析后仅以水作为溶剂，不添加任何有机试剂，直接可作为光刻胶，满足绿色生态的光刻需求，有利于规模化生产。
64.7)通过sds-page检测丝蛋白水溶液中分子量大小约在25kda以上。图3示出家蚕品种秋白制备的光刻胶分子检测结果，具体检测方法为：将提取的秋白丝蛋白光刻胶样品用8m尿素稀释5倍，加入5
×
sds-page loading buffer，混匀后98℃条件下处理10min，使得蛋白质变性。将变性后的蛋白质样品用nupage 4-12％bis-tris蛋白质凝胶，在120v恒压条件下进行电泳分离，电泳完成后用考马斯亮蓝染色液染色10min，用脱色液脱色直至显现出清晰的蛋白质条带。
65.2.制备分辨率、抗刻蚀性等性能提高的微纳图案：
66.1)将所述蚕丝蛋白水溶液旋涂于硅片上，旋涂时所用丝素蛋白水溶液体积为0.1ml～1ml，转速为1000r/min～5000r/min，旋涂时间为10s～600s。随后干燥并固化形成蚕丝蛋白薄膜，固化温度为50～100℃，固化时间为1min～30min。
67.2)对所述丝素蛋白薄膜分别进行电子束和聚焦离子束曝光；电子束曝光的加速电压30kv,dose剂量为1-300c cm-2
(库仑/平方厘米)；聚焦离子束加速电压30kv，束流2pa，曝光剂量0.01s～5s。
68.3)将所述曝光后的丝素蛋白薄膜样品置于水中显影并干燥，获得蚕丝蛋白结构；显影所用水为超纯水，显影时间为1s～7200s。曝光的部分其丝蛋白二级结构，由无规则卷曲转变为螺旋结构，因此经水显影后，曝光部分不易溶解，呈现凸状图形，图4示出家蚕秋白丝蛋白经上述旋涂、固化后，用离子束曝光5s后负胶扫描电镜照片，其分辨率约48nm。
69.当用作正胶时，需对丝素蛋白薄膜进行交联化处理，交联方法为利用甲醇试剂浸泡5s～7200s，优选的甲醇处理时间为30min，此时丝蛋白二级构象转变为β-折叠，经曝光后，曝光的部分被打断为短多肽，易溶解，经水显影，形成凹状图形。图5示出家蚕秋白丝蛋白经上述旋涂、固化后，用离子束曝光4s后正胶扫描电镜照片，其分辨率可达17.4nm。
70.实施例二
71.本实施例所述光刻胶为利用二化家蚕品种夏芳提取的丝素蛋白，夏芳品种具有吐丝量大，丝素蛋白易于提取，高效等特点。通过聚焦离子束或电子束进行曝光加工，具体步骤如下：
72.1.将家蚕品种夏芳蚕茧进行溶解，溶解方法具体为：
73.1)脱胶：将0.5％(m/v)(克/毫升)碳酸钠溶液中煮沸后，将家蚕品种夏芳茧壳(图6
示出家蚕品种夏芳茧壳)以1：100的浴比放入其中煮30-90min，优选的煮45min，以去丝胶蛋白；
74.2)将煮后的丝在流动水中洗涤后，浸泡在去离子水中(浸泡30min后换一次去离子水，重复三次)随后将其置于60℃烘箱中6h-12h烘干备用。
75.3)将无水氯化钙、无水乙醇、水溶液按1:2:8的摩尔比制得丝素蛋白溶解液，以1：10的浴比取一定量丝纤维放入溶解液中恒温70℃直至完全溶解，此时溶解液中应无明显丝不溶物。
76.4)将溶解的丝素蛋白液经过滤后置于透析袋(截留量8-14kda)中透析72h，在此过程中每3h-5h换一次水。
77.5)将透析完毕的夏芳家蚕丝素蛋白溶液过滤离心除杂。离心转速5000r/min-14000r/min(转/分钟)，离心时间15min-40min(分钟)。
78.6)将丝素蛋白溶液置于透析袋中风干浓缩，根据后续工艺需求可浓缩至1％-30％w/w(质量百分比g/g)，优选的浓度为5％～10％w/w(质量百分比g/g)，浓缩完毕获得夏芳家蚕丝蛋白的全水基光刻胶溶液，放入低温保存。测丝蛋白溶液浓度的方法如下：测量一培养皿的重量m1。之后，将0.5ml的丝蛋白溶液添加到培养皿中确定其重量m2，并使其在60℃下干燥4h-12h。丝蛋白干燥后，确定其重量m3，最后以(m
2-m1)/(m
3-m1)计算测得其浓度，夏芳家蚕光刻胶样品如图7所示，呈无色透明状，不添加任何有机试剂，直接可作为光刻胶进行光刻。并且透析后仅以水作为溶剂，成分主要包含三种丝素蛋白(fibh、fibl、p25),制备方法高效绿色，有利于规模化生产。)。
79.6)通过sds-page检测丝蛋白水溶液中分子量大小约在25kda以上。图8示出家蚕品种夏芳制备的光刻胶分子检测结果，具体方法为将夏芳丝蛋白光刻胶用8m尿素稀释5倍，加入5
×
sds-page loading buffer，混匀后98℃条件下处理10min使蛋白质变性。将变性后的蛋白质样品用nupage 4-12％bis-tris蛋白质凝胶，在120v恒压条件下进行电泳分离，电泳完成后用考马斯亮蓝染色液染色10min，用脱色液脱色直至显现出清晰的蛋白质条带。
80.2.制备分辨率、抗刻蚀性等性能提高的微纳图案：
81.1)将所述蚕丝蛋白水溶液旋涂于硅片上，旋涂时所用蚕丝蛋白水溶液体积为0.1ml～1ml，转速为1000r/min～5000r/min，旋涂时间为10s～600s。随后干燥并固化形成蚕丝蛋白薄膜，固化温度为50～100℃，固化时间为1～30min。
82.2)对所述蚕丝蛋白薄膜分别进行电子束和聚焦离子束曝光；电子束曝光的加速电压30kv；聚焦离子束加速电压30kv，束流2pa，曝光时间0.01s～5s。
83.3)将所述曝光后的蚕丝蛋白薄膜样品置于水中显影并干燥，获得蚕丝蛋白结构；显影所用水为超纯水，显影时间为1s～7200s。图9为家蚕夏芳丝蛋白经上述方法旋涂、固化后，利用电子束曝光的负胶光学显微镜表征照片(电子束dose剂量20c cm-2
)，其分辨率约在1微米左右。基于丝蛋白二级构象能通过辐射进行转变，在负胶中，其曝光部分由无规则卷曲变为螺旋结构，显影后变得不溶，因此得到凸状的光刻图案。
84.当用作正胶时，需对蚕丝蛋白薄膜进行交联化处理，交联方法为利用甲醇试剂浸泡5s～7200s，优选的，甲醇试剂处理时间为30min。甲醇处理后其二级构象为β-折叠，曝光后变为可溶的短多肽，因此显影后得到凹状的光刻图案。图10为家蚕夏芳丝素蛋白经上述方法旋涂、固化后，利用电子束曝光的正胶光学显微镜表征照片(电子束dose剂量10c cm
‑2)。
85.实施例三
86.本实施例所述光刻胶为利用多化家蚕品种305提取的丝素蛋白，305品种具有优质的丝、易于大规模饲养，其丝素蛋白提取高效，成本低。通过聚焦离子束或电子束进行曝光加工，具体步骤如下：
87.1.将家蚕品种305蚕茧进行溶解，溶解方法具体为：
88.1)脱胶：将0.5％(m/v)(g/ml)碳酸钠溶液中煮沸后，将家蚕品种305茧壳以1：100的浴比放入其中煮30-90min，优选的煮60min，以去丝胶蛋白；(图11示出家蚕品种305茧壳)
89.2)将煮后的丝在流动水中洗涤后，浸泡在去离子水中(浸泡30min后换一次去离子水，重复三次)，随后将其置于60℃烘箱中6-12h烘干备用。
90.3)将无水氯化钙、无水乙醇、水溶液按1:2:8的摩尔比制得丝素蛋白溶解液，以1：10的浴比取一定量丝纤维放入溶解液中恒温70℃直至完全溶解，此时溶解液中应无明显丝不溶物。
91.4)将溶解的丝素蛋白液经过滤后置于透析袋(透析袋得截留量8-14kda)中透析72h，在此过程中每3-5h换一次水。
92.5)将透析完毕的305家蚕丝素蛋白溶液过滤离心除杂。离心转速5000r/min-14000r/min(转/分钟),离心时间15min-40min(分钟)。
93.6)将丝素蛋白溶液置于透析袋中风干浓缩，根据后续工艺需求可浓缩至1％-30％w/w(质量百分比g/g)，优选的浓度为5％～7％w/w(质量百分比g/g)，浓缩完毕获得305家蚕丝素蛋白的全水基光刻胶溶液，放入低温保存。测丝蛋白溶液浓度的方法如下：测量一培养皿的重量m1。之后，将0.5ml的丝素蛋白溶液添加到培养皿中确定其重量m2，并使其在60℃下干燥4h-12h。丝蛋白干燥后，确定其重量m3，最后以(m
2-m1)/(m
3-m1)计算测得其浓度。图12为305家蚕丝蛋白光刻胶样品图，呈现无色透明状，主要含有三种丝素蛋白(fibh、fibl、p25),且是全水基的，绿色无毒，可规模化持续性生产。
94.6)通过sds-page检测丝素蛋白水溶液中分子量大小约在25kda以上。图13示出家蚕品种305制备的光刻胶分子检测结果，具体方法将305家蚕丝素蛋白光刻胶用8m尿素稀释5倍，加入5
×
sds-page loading buffer，混匀后98℃条件下处理10min使蛋白质变性。将变性后的蛋白质样品用nupage 4-12％bis-tris蛋白质凝胶，在120v恒压条件下进行电泳分离，电泳完成后用考马斯亮蓝染色液染色10min，用脱色液脱色直至显现出清晰的蛋白质条带。
95.2.制备分辨率、抗刻蚀性等性能提高的微纳图案：
96.1)将所述丝素蛋白水溶液旋涂于硅片上，旋涂时所用蚕丝蛋白水溶液体积为0.1～1ml，转速为1000～5000r/min，旋涂时间为10s～600s。随后干燥并固化形成蚕丝蛋白薄膜，固化温度为50～100℃，固化时间为1～30min。
97.2)对所述丝素蛋白薄膜分别进行电子束和聚焦离子束曝光；电子束曝光的加速电压30kv；聚焦离子束加速电压30kv，束流2pa，曝光时间0.01～5s。
98.3)将所述曝光后的丝素蛋白薄膜样品置于水中显影并干燥，获得蚕丝蛋白结构；曝光部分二级构象由无规则卷曲变为不易溶解的螺旋结构，显影后(显影所用水为超纯水)曝光的部分留下(显影时间为1s～7200s)，形成凸状结构。图14家蚕305丝蛋白经上述方法
旋涂、固化后，负胶离子束曝光1s后的扫描电镜照片，可得图案分辨率约40.1nm。
99.当用作正胶时，需对丝素蛋白薄膜进行交联化处理，交联方法为利用甲醇试剂浸泡5s～7200s，优选的甲醇处理时间为30min，甲醇处理后其丝蛋白构象为β-折叠，曝光后变为易溶解的短多肽。图15家蚕305丝蛋白经上述方法旋涂、固化后，正胶离子束曝光1s后的扫描电镜照片，分辨率约为50.5nm。
100.综上所述，所选的3种家蚕品种(秋白、夏芳、305)具有利于饲养、吐丝量大、丝质量高等特点，其蚕丝蛋白易于提取，高效，并且其丝蛋白构象可通过辐射转变，可制成具有较好分辨率的光刻图案，其成分主要由三种丝素蛋白组成(fibh、fibl、p25)，仅以水作为溶剂和显影液，最大程度上满足了绿色微纳加工的需求，大大拓展了蚕桑产业的应用。
101.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。