天然蛋白質首次組成聚合物網絡
2015-08-28 來源:中國聚合物網
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納米管連接,其突出的細絲可收集或發送電脈沖。該研究成果發表于最新一期的《納米尺度》雜志上。
該實驗室研究員喬治·巴尚德說:“天然蛋白質在化學上組裝創建聚合物的復雜結構,這是第一次,而現代機械對此無法復制。”
研究員沃利·帕克斯頓說:“雖然這屬于基礎科學,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癥。而在未來的應用中,聚合物網絡可擴展神經,提供溫和的假體界面。
據報道,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。
帕克斯頓說:“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納米管。這個過程類似于從鍋里拿走一塊披薩餅時,奶酪延長出絲狀線。
納米管的延長和交聯形成復雜的結構,如同夜晚從高空鳥瞰城市的燈光。該網絡總尺寸范圍從幾百微米到上萬毫米不等,由直徑30納米至50納米的細管組成。
巴尚德說:“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,形成的網絡就會有自愈的能力。如果一個神經分支斷了,一個電機可以立即采取行動產生新的分支。”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信息。
據悉,該研究工作得到了美國能源部基礎能源部門的支持。
該實驗室研究員喬治·巴尚德說:“天然蛋白質在化學上組裝創建聚合物的復雜結構,這是第一次,而現代機械對此無法復制。”
研究員沃利·帕克斯頓說:“雖然這屬于基礎科學,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癥。而在未來的應用中,聚合物網絡可擴展神經,提供溫和的假體界面。
據報道,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。
帕克斯頓說:“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納米管。這個過程類似于從鍋里拿走一塊披薩餅時,奶酪延長出絲狀線。
納米管的延長和交聯形成復雜的結構,如同夜晚從高空鳥瞰城市的燈光。該網絡總尺寸范圍從幾百微米到上萬毫米不等,由直徑30納米至50納米的細管組成。
巴尚德說:“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,形成的網絡就會有自愈的能力。如果一個神經分支斷了,一個電機可以立即采取行動產生新的分支。”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信息。
據悉,該研究工作得到了美國能源部基礎能源部門的支持。
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(責任編輯:xu)
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