天然蛋白首次組成聚合物網路
- 發佈時間：2015-08-28 01:29:56 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京8月27日電 （記者華淩）美國桑迪亞國家實驗室研究人員創建了類似神經結構的、具有自愈能力的聚合物奈米管連接，其突出的細絲可收集或發送電脈衝。該研究成果發表于最新一期的《奈米尺度》雜誌上。
該實驗室研究員喬治·巴尚德説：“天然蛋白質在化學上組裝創建聚合物的複雜結構，這是第一次，而現代機械對此無法複製。”
研究員沃利·帕克斯頓説：“雖然這屬於基礎科學，但我們看到一種應用可能性，即用這些柔軟的人造結構與人體的神經結構進行無痛連接。”
目前，用來穿透神經組織、試圖與假肢聯通的剛性電極會引起炎症。而在未來的應用中，聚合物網路可擴展神經，提供溫和的假體界面。
據每日科學網、物理學家組織網近日報道，創建這種神經結構，需要首先改變驅動蛋白馬達的載運蛋白行為，在細胞中建立生物機器。這些微小的蛋白馬達攜帶材料從細胞的一部分到另一部分，沿著蛋白微管行進。接著，要將這些長度以微米計的行進中的蛋白微管，插入其遇到的比較大的、直徑為幾十微米的聚合物微球中。
帕克斯頓説：“我們做出了想要的結構。”當驅動蛋白馬達行進時，預先涂有粘性物質的微管骨架從被拉長的球體中夾斷聚合物奈米管。這個過程類似于從鍋裏拿走一塊披薩餅時，奶酪延長出絲狀線。
奈米管的延長和交聯形成複雜的結構，如同夜晚從高空鳥瞰城市的燈光。該網路總尺寸範圍從幾百微米到上萬毫米不等，由直徑30奈米至50奈米的細管組成。
巴尚德説：“我們工作的目標之一就是創造一個人工的、高度分支化的神經結構。下一步可以借助蛋白馬達將其連接在一起，形成的網路就會有自愈的能力。如果一個神經分支斷了，一個電機可以立即採取行動産生新的分支。”而且，插入的量子點也被證明是穩定的，這意味著光可以通過結構以及電力攜帶資訊。
據悉，該研究工作得到了美國能源部基礎能源部門的支援。
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