科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)海參具體“身體變形”能力 或成為新型仿生材料
時(shí)間：2016-10-11 14:13 來源：川北在線整理 責(zé)任編輯：沫朵
原標(biāo)題：科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)海參具體“身體變形”能力 或成為新型仿生材料
據(jù)物理學(xué)網(wǎng)站報(bào)道，目前，倫敦大學(xué)瑪麗女王學(xué)院(QMUL)科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)海參能夠快速改變它們身體的硬度，這將提供一項(xiàng)有價(jià)值的依據(jù)，用于研制醫(yī)學(xué)應(yīng)用的新型生物材料。
人體內(nèi)最豐富的一種分子是膠原質(zhì)，這是形成人類骨骼、韌帶和皮膚的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)，一旦這些組織形成，其機(jī)械性質(zhì)將在幾天或者數(shù)周時(shí)間緩慢地改變。例如：孕婦子宮的膠原組織緩慢變軟，為分娩嬰兒做準(zhǔn)備。
所有動物都存在膠原組織，但是一種海洋無脊椎動物——棘皮動物(包括：海參和海星)，它們的膠原組織具有獨(dú)特性質(zhì)，能夠快速改變身體的硬度。這種類型的膠原叫做“易變膠原組織(MCT)”，由神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行控制，當(dāng)這些生物遇到掠食者需要“變得膠狀”時(shí)非常有用。然而，科學(xué)家并不清楚海參膠原機(jī)制如何改變身體硬度。
倫敦大學(xué)瑪麗女王學(xué)院生物工程研究所希馬德里-古普塔(Himadri Gupta)博士是該項(xiàng)研究負(fù)責(zé)人，他說：“海參體內(nèi)易變膠原組織可能是仿生材料的一種模板，它可用于設(shè)計(jì)組織工程學(xué)的靈活腳手架、皮膚抗衰老的美容除皺、可植入生物傳感器以及軟體機(jī)器人材料。”
目前，這項(xiàng) 研究報(bào)告發(fā)表在近期出版的《美國國家科學(xué)院院刊》上，倫敦大學(xué)瑪麗女王學(xué)院研究小組使用X射線技術(shù)分析了海參體壁。海參能夠改變體壁外形是由于可以改變富含蛋白的原纖維間基質(zhì)的硬度，原纖維間基質(zhì)與膠原纖維結(jié)合在一起。
研究報(bào)告合著作者莫里斯-埃爾菲克(Maurice Elphick)教授說：“海參具有令人驚異的柔韌性，研究表明它的變形能力并非是膠原纖維自身的變化結(jié)果，而是與膠原纖維交叉的原纖維間基質(zhì)密切相關(guān)。”
該研究小組指出，許多膠原或者類似膠原的生物材料被設(shè)計(jì)匹配人體細(xì)胞和組織表面化學(xué)屬性，但是它們很少能夠快速改變其機(jī)械性質(zhì)。目前，研究人員希望縮小范圍和隔離這些分子，通過分析海參的獨(dú)特變形能力，更好地理解并應(yīng)用于醫(yī)學(xué)和美容化妝品制造領(lǐng)域。
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