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《中國科學報》:科學家找到生物材料形態變化控制鍵

時間:2019-02-25  來源:文宣辦 文本大小:【 |  | 】  【打印

  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。中科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。相關研究論文近期發表在中國科協與美國科學促進會合辦的Research雜志上。

  該論文通訊作者、中國科學院深圳先進技術研究院副研究員杜學敏告訴記者,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。他們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。

  該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等領域的應用范圍。

  《中國科學報》2019年2月12日頭版http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2019/2/343308.shtm 

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