家蚕蚕丝具有细腻、光鲜以及优良的力学特性,因而在诸多领域中都有广泛应用.许多科学家对提高家蚕蚕丝力学性能的研究非常感兴趣.本工作中,我们通过血管注射的方式给家蚕幼虫注入了石墨烯量子点(GQDs),并且得到了力学性能增强的蚕丝. GQDs可通过淋巴循环进入到家蚕的丝腺器官并影响家蚕的纺丝过程.研究发现,当家蚕的GQDs摄入量为0.6μg/头时,家蚕蚕丝的断裂强度、断裂伸长率以及韧性模量可分别增强到原来的2.74, 1.33和3.62倍.广角X射线散射(WAXS)结果表明GQDs-蚕丝中的β-折叠纳米晶体的尺寸比起空白蚕丝有所降低,红外光谱结果表明GQDs限制了丝素蛋白中无规则卷曲或者α-螺旋结构向β-折叠结构的构象转变.β-折叠结构的尺寸及含量的变化可能是引起蚕丝力学性能增强的原因所在.我们还对GQDs的毒性以及单头家蚕摄入GQDs的安全限进行了评估,结果发现家蚕摄入GQDs的上限为30.0μg/头.使家蚕直接摄入GQDs获得力学性能增强的蚕丝的方法为生产高强度蚕丝提供了一种有潜力的途径.