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科学家首次发现海参具体“身体变形”能力

科学家首次发现海参具体“身体变形”能力

 

科学家最新研究显示,海参能够快速改变身体硬度,其体内易变胶原组织可能成为新型仿生材料的一种模板。

据物理学网站报道,目前,伦敦大学玛丽女王学院(QMUL)科学家首次发现海参能够“变形”——快速改变它们身体的硬度,这将提供一项有价值的依据,用于研制医学应用的新型生物材料。

人体内最丰富的一种分子是胶原质,这是形成人类骨骼、韧带和皮肤的结构蛋白质,一旦这些组织形成,其机械性质将在几天或者数周时间缓慢地改变。例如:孕妇子宫的胶原组织缓慢变软,为分娩婴儿做准备。

所有动物都存在胶原组织,但是一种海洋无脊椎动物——棘皮动物(包括:海参和海星),它们的胶原组织具有独特性质,能够快速改变身体的硬度。这种类型的胶原叫做“易变胶原组织(MCT)”,由神经系统进行控制,当这些生物遇到掠食者需要“变得胶状”时非常有用。然而,科学家并不清楚海参胶原机制如何改变身体硬度。

伦敦大学玛丽女王学院生物工程研究所希马德里-古普塔(Himadri Gupta)博士是该项研究负责人,他说:“海参体内易变胶原组织可能是仿生材料的一种模板,它可用于设计组织工程学的灵活脚手架、皮肤抗衰老的美容除皱、可植入生物传感器以及软体机器人材料。”

目前,这项最新研究报告发表在近期出版的《美国国家科学院院刊》上,伦敦大学玛丽女王学院研究小组使用X射线技术分析了海参体壁。海参能够改变体壁外形是由于可以改变富含蛋白的原纤维间基质的硬度,原纤维间基质与胶原纤维结合在一起。

研究报告合著作者莫里斯-埃尔菲克(Maurice Elphick)教授说:“海参具有令人惊异的柔韧性,研究表明它的变形能力并非是胶原纤维自身的变化结果,而是与胶原纤维交叉的原纤维间基质密切相关。”

该研究小组指出,许多胶原或者类似胶原的生物材料被设计匹配人体细胞和组织表面化学属性,但是它们很少能够快速改变其机械性质。目前,研究人员希望缩小范围和隔离这些分子,通过分析海参的独特变形能力,更好地理解并应用于医学和美容化妆品制造领域。

文  腾讯科学(悠悠/编译)

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