华盛顿特区[美国],12月1日(ANI):如何在活体和非活体组织之间建立强健且快速释放的纽带?那些想要为复杂的生物应用开发融合材料的生物工程师仍然对这个问题感到困惑。
麦吉尔大学领导的这项研究主要关注海洋贻贝足,这是一种纤维支架,这些双壳类软体动物利用它在海边固定自己,从大自然中汲取灵感。足骨茎根牢固地附着在贻贝柔软的活体组织中,而足骨的另一端则通过水下粘合剂附着在岩石表面上。麦吉尔大学(McGill University)化学教授马修·哈林顿(Matthew Harrington)对这种生物界面进行了研究——活体组织与非活体足管茎根之间的相互作用区域。
哈林顿说:“到目前为止,令人困惑的是,足跖茎根的生物界面如何能够强大到足以抵御不断的海浪冲击,但又能在贻贝需要时突然释放出来。”“似乎贻贝可以控制自己的力量。”
经过跨学科调查,研究小组发现,茎根分成大约40-50张被称为薄片的薄片,这些薄片与活组织互锁,形成一个令人难以置信的强大界面,就像将两本电话簿交错在一起一样。
“最令人惊讶的是,这种力量是如何通过活体组织表面数十亿细小的毛发状纤毛的跳动运动来降低的。纤毛的运动受神经递质血清素和多巴胺的控制,使整个茎根能够根据需要快速释放。担任加拿大绿色化学研究主席的哈林顿说
这一发现对生物医学工程师和材料科学家尤其重要,因为他们展望了生物植入物、可穿戴传感器、脑机接口设计等的未来。
“茎根生物界面不同于任何人造材料,可以为下一代生物界面提供重要的灵感,”哈林顿说。“因为进一步的医学进步将取决于新的生物制剂。(ANI)