走进科学
从眼泪中产生电流的方法
credit: 锐景创意
科学家们发现了一种从我们的眼睛和身体其他部分产生的分泌物中获取电流的方法。这多亏了一种叫做溶菌酶的蛋白质，它能够在压力下产生电流。如果我们能够有效的收集它，它就能够成为各种植入式装置的新燃料来源。
溶菌酶存在于眼泪、唾液、粘液和蛋白中，是一种帮助分解菌细胞壁的酶。爱尔兰利默里克大学的研究人员，这种酶也可以被利用从而产生电荷。
通过向两张玻片间的溶菌酶晶体施加压力，研究人员测量了它产生的一种被称压电的能量形式，在这种能量下，电荷会在施加机械应力的作用下累计。
研究人员之一、物理学家Aimee Stapleton解释说：“虽然我们都使用过压电，但这种特殊蛋白质产生电能的能力尚未被研究过。因为它是一种生物材料，它是无毒的，所以它可以有许多创新的应用，比如作为医用植入物材料的电活性抗菌生物涂料。”
据研究小组称，溶菌酶晶体压电效率能够与自19世纪晚期被法国物理学家皮埃尔和雅克·居里发现以来的石英晶体的效率相匹敌。
但是石英是一种非生物材料，因此找到一种与内在身体相适应的等效物质，能够打开各种新型植入式压电装置的大门。这是第一次在这种简单如蛋白质的东西中看到这种潜能。
首席研究员Tofail Syed说：“这是一种新方法。到目前为止，科学家们已经尝试用复杂的层次结构，例如组织、细胞和多肽来理解生物的压电，而不是研究简单的基本结构单元。”
如果未来的研究能够利用这一发现，研究小组预计将会开启一个灵活的、电子能量采集的新时代。这可能包括能够在体内释放药物，由皮肤下检测溶菌酶的传感器控制和驱动的新型植入物。
研究小组在论文中解释道：“我们还可以想象，溶菌酶可以作为一种生物可降解的、压电性的、抗菌的涂层应用于传统的植入物中。”
如果这种溶菌酶推动未来可能发生，这将不是这种酶第一次促进科学飞跃。在亚历山大·弗莱明发现青霉素之前，他曾研究过这种蛋白质并将其作为抗生素的候选之一。溶菌酶也是最早在1965年被绘制成三维的蛋白质之一。
研究小组的一名结构生物学家Tewfik Soulimane说：“我们的研究首次利用这些晶体来显示压电效应的证据。”
研究结果发表在《应用物理学快报》上。
本文译自 sciencealert，由 镜子大王 编辑发布。