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        我國科研人員找到生物材料形態變化的“控制鍵”

        時間:2019-02-13 09:53:31  來源:中國質量報

        據新華社電 手指輕輕觸碰,葉子迅速閉合起來——含羞草的特性啟發了科研人員。中國科學院深圳先進技術研究院一個科研團隊近日稱,他們從含羞草獲得靈感,成功控制了傳統生物材料的形態變化,這一發現有望拓展人工器官的材料來源。

        如何讓生物材料的外形根據人們的需求發生變化,制造出更適合醫學應用的材料,這是長期困擾科研人員的難題。

        中國科學院深圳先進技術研究院副研究員杜學敏說,從海帶中提取的海藻酸鈉可以形成一種柔軟的水凝膠,其力學和生物特性都與人的軟體組織類似。但是,這種水凝膠缺乏形態變化的能力,難以成為人工器官的材料。

        含羞草給了科研人員靈感。杜學敏的科研團隊發現,含羞草之所以會“害羞”,核心是植物細胞內部離子的調節作用。因此,他們花了9個月時間,在海藻酸鈉制成的水凝膠上,設計出了類似含羞草的結構,并將水凝膠放在特制溶液中,通過調節溶液中鈉離子和鈣離子相互作用,成功控制了水凝膠“從螺旋狀到反向螺旋狀”的形態變化。

        華東師范大學化學與分子工程學院教授張利東表示,這項仿生設計為解決傳統生物材料的形態變化提供了普適性方法,有望拓展部分生物材料在再生醫學、柔體機器人等領域的應用范圍


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