生物材料

蔡立英/編譯

生物材料

蔡立英/編譯

經(jīng)過數(shù)百萬年的進(jìn)化，生物世界已經(jīng)成為一個超級有效的材料研發(fā)實驗室。本期選自《自然》雜志的一組文章研究了自然界中的物質(zhì)如何為仿生材料帶來啟發(fā)，從而最終賦予人類超人的能力。

我們的探索從觀察一種熟悉的生物開始——蜘蛛。這些節(jié)肢動物用來結(jié)網(wǎng)的絲非常堅韌。確實，電影《蜘蛛俠2》中的場景——紐約市的一列地鐵被一個蜘蛛網(wǎng)迫停，并非遠(yuǎn)離現(xiàn)實、荒誕不經(jīng)?？茖W(xué)家正在研究如何用合成材料制造出這樣的纖維。

其他研究者正在研究植物和動物，尋找如何設(shè)計出使表面具有特殊性能的涂料和紡織品的靈感，比如像壁虎腿那樣具有極度的黏性。海洋中的蠔用來附著到滑溜的巖壁上的黏合劑，正引導(dǎo)著研究者研發(fā)能修復(fù)傷口的聚合物膠。堅硬的自然材料，比如骨頭和魚鱗，具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，可能會引導(dǎo)研究者研制出靈活的防護(hù)裝甲。而對于改善服裝來說，還有什么比在生存環(huán)境中提供適應(yīng)性掩飾并保護(hù)植物和動物的生物組織更具啟發(fā)意義呢？

生物材料在發(fā)展“器官芯片”技術(shù)上至關(guān)重要，而且它們在改進(jìn)的給藥系統(tǒng)中占有前景光明的一席之地，將會深入解決醫(yī)學(xué)中的一個最大問題：病人很少遵循處方規(guī)定的療法。

[資料來源：Nature][責(zé)任編輯：彥隱]