@ 2013.04.06 , 20:26

又软又硬:以鱿鱼嘴设计医疗植入物材料

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大王乌贼的喙状嘴

很多人吃鱿鱼的时候都会碰到硬硬的鱿鱼喙状嘴,但估计所知不多,其实它们有个很有趣的特性。鱿鱼喙末端又硬又锋利,其质感逐渐向嘴部变软。在坚硬的喙和柔软的嘴部肌肉间没有突兀的界限,避免了嘴部肌肉的不适或损伤。受鱿鱼启发,俄亥俄州凯斯西储大学的科学家开了一种同样特性的材料,用于制造更舒适伤害更小的医疗植入物。

鱿鱼嘴由纳米复合材料构成,从唇部到末端有逐渐增多的交联结构蛋白,嵌着一个甲壳素纤维网。这个渐变梯度甚至在干燥时也存在,潮湿的时候特别明显,鱿鱼嘴又总是很潮湿。

为了制造这种材料,科学家先用之前创造的基于海参皮的材料试验,这种材料干时硬,湿时软。

先以薄膜状取一些,添加功能化纤维素纳米晶体。当暴露在光线中,这些纳米晶体会形成交叉链接,曝光越强,链接越多。沿着薄膜长度逐步加强曝光就让它的一端变得坚硬,逐渐过渡到软的另一端。

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软:增强水合作用;硬:增大交联密度。

像天然的鱿鱼嘴和人工海参皮,这种新材料的特性在湿的时候更明显。由于人体内一般都是潮湿的,希望这些材料可用于制作某些植入物,如腹部鼻饲管、假肢连接处,及其他任何可替代人体组织的人造材料。目前,软生物组织和坚硬的植入物间的冲突不止是导致不适,甚至会破坏生物组织。

领导这项研究的是 Stuart J. Rowan 教授,发布于美国化学学会杂志 本文译自 gizmag,由译者 yehao 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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