走进科学
你的黑色素可以导电
作者：Kat Eschner
长期以来，研究人员已经知道人体皮肤、头发和眼睛的色素 - 真黑素可以导电。但是，天然形式的黑色素就不太导电，没有人能够弄清楚如何提高其导电性。本周，情况发生了变化，在本周发表在《化学前沿》(Frontiers in Chemistry)杂志上的一篇论文中，意大利跨学科科学家团队描述了一个突破性的过程，可以显着提高真黑素的电导率。
“这是万里长征第一步，”研究作者，那不勒斯腓特烈二世大学的有机化学家Alessandro Pezzella说道。人类和其他生物体对真黑素没有反应，这意味着它可以用于涂覆医疗植入物或其他意图进入人体的装置。
但是，天然形式的真黑素在分子水平上太不整洁，导电效率不高。如果没有添加金属或其他化学物质，植入物就会被视为外来物，以前的工作未能改善这一点。为了在不添加外部因子的情况下使真黑素更具导电性，Pezzella和他的同事开发了一种组织分子的过程，使电能可以从电子流向电子。
意大利国家新技术、能源和可持续经济发展局的电气工程师Paolo Tassini说，这个过程“基本上是在‘真空中加热’，通过这种方式，你可以完全去除氧气和水蒸气。”如果没有额外的分子，真黑素就能更好地传导电流。
Tassini说，通过将电导率提高9个数量级以上，该过程将真黑素转变为真正的导体。研究人员称他们的结果是：高真空退火的真黑素(High Vacuum Annealed Eumelanin，HVAE)。
然而，真黑素仍然是一种色素。“金属具有完全不同的电导率范围，”Pezzella说，HVAE要弱得多。但这是第一次搞出来，它可以用于生物电子学。
“我认为这项工作非常重要，”加州大学伯克利分校材料科学家Phillip Messersmith表示，他没有参与这项研究。但他说，仍有许多未解决的问题和挑战。一个很大的问题：当暴露于水中时，真黑素失去其导电性，并且在这些条件下HVAE的导电性也大大降低。这将在人体中造成问题，因为我们大多是水组成的，但进一步的研究可以使黑色素更有弹性。Messersmith说：“我不认为这是一个不可逾越的挑战。”
Pezzella表示，他们的下一步工作是创造一个“非常简单的架构”，由HVAE制成，“如薄膜。”这个膜可以涂在植入人类的电子设备上，为这类应用铺平道路，但是那之前还有很长的路要走。
当研究人员尝试在真空环境中加热真黑素时，他们不知道会发生什么。在1000华氏度范围内的热量可能会直接烧掉黑色素。相反，它有助于使它更密集。“我们对我们发现的东西感到非常高兴，”Tassini说。