貽貝切斷足絲、壁虎斷尾求生、螃蟹斷肢棄螯……生物界存在很多“自虐狂”。這些自棄行為，是由動(dòng)態(tài)生物界面的特殊結(jié)構(gòu)決定的，還是一種接觸機(jī)制起到了通用作用？江蘇大學(xué)教授潘國(guó)慶日前在《科學(xué)》發(fā)表的文章中提出，貽貝等生物所涉及的動(dòng)態(tài)生物表界面存在著多點(diǎn)微接觸機(jī)制，這種普遍存在的機(jī)制有望為改善當(dāng)前生物材料的組織細(xì)胞兼容性提供可行方案。
足絲是貽貝分泌的非生命蛋白類(lèi)物質(zhì)，和貽貝自身組織之間有多尺度遞階結(jié)構(gòu)。加拿大麥吉爾大學(xué)和美國(guó)紐約大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員已經(jīng)揭示了這一結(jié)構(gòu)。
潘國(guó)慶在此基礎(chǔ)上提出，貽貝和足絲之間的可控連接，不完全依賴(lài)于表面特殊的化學(xué)作用，而是多點(diǎn)微接觸機(jī)制在起關(guān)鍵作用。這種多點(diǎn)微接觸機(jī)制，不是貽貝類(lèi)生物獨(dú)有的，還存在于爬行綱蜥蜴目壁虎類(lèi)動(dòng)物斷尾行為，甚至尚未探究的蝦蟹類(lèi)螯爪自斷行為之中。由此推斷，多點(diǎn)微尺度接觸機(jī)制可能是一種通用策略，可以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大而動(dòng)態(tài)的表界面相互作用。
作為從事動(dòng)態(tài)生物材料及其表界面、組織修復(fù)與再生研究的學(xué)者，潘國(guó)慶認(rèn)為改善當(dāng)前生物材料的組織細(xì)胞兼容性，或許可以從貽貝、壁虎等生物涉及的動(dòng)態(tài)生物表界面中得到啟發(fā)。他提出大膽設(shè)想，在生物傳感器、醫(yī)療植入物甚至是動(dòng)態(tài)腦機(jī)接口中，這種結(jié)構(gòu)的仿生構(gòu)建存在廣闊應(yīng)用前景，能夠?qū)崿F(xiàn)器件可拆卸而不損傷甚至反復(fù)使用的目標(biāo)。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1126/science.adl2002
文章來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào) 2023年12月4日 頭版
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