日前,浙江大学化学系教授唐睿康及其研究团队发现,自然现象“金蝉脱壳”的“换壳”过程其实是受一个“开关”控制的,这项技术的发现将为科学家进一步研究仿生控制功能提供样本,让生物材料的制备变得更加可控。
目前,该项发现的相关论文《Magnesium-aspartate-based Crystallization Switch Inspired from Shell Molt of Crustacean》(受甲壳动物换壳启发基于镁-天冬氨酸的结晶开关)已经发表在十二月七日《美国科学院院报》上。
此前,在以卷甲虫为生物模型的研究中发现,在换壳前其体内参与成壳的碳酸钙是处于一种非晶态,而在镁离子的作用下,这些不稳定的非晶态的碳酸钙则保持在一种“亚稳定状态”,从而可以作为矿化前体在生物体内富集并存贮,为新壳的快速生成作好物质准备。
然而,通常这个过程需要两周左右。如何能够精确地启动换壳程序,使矿物从“亚稳定状态”在短时间内完成结晶,对科学家来说一直是个不解之谜。这次唐睿康的课题组找到了这个“开关”。
在对处于换壳时期的卷甲虫进行了研究后,他们发现,富含酸性氨基酸如天冬氨酸的蛋白质是另一个关键的信号。研究表明,在这种特殊蛋白质的作用下,卷甲虫立即启动换壳过程,促使处于准备状态的矿物质前体迅速走向“稳定状态”从而形成新壳,在自然状态下,这个过程在短短的数小时之内完成。
最新研究发现,“金蝉脱壳”在“关”的信号下,矿物在体内储存并为新壳准备,而当“开”的信号一出现,新壳就快速生成。
唐睿康说:“通过制造出一种“仿生开关”,生物材料的合成就可以变得更加可控,从而制造出各种结构、形态和功能的生物材料。而且,这一原理还可以进一步发展用于控制人体内的生理性矿化过程,如骨、牙的形成及病理性矿化如结石、血管钙化等等,具有极广的应用性。”
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2020-11-11 浏览(1304)
脊柱侧弯是能够完全治好的,从目前的技术水平,包括生物材料、手术的技巧以及我们在做手术时可以采取相应的电心理监测。
2019-08-20 浏览(4705)
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A:由于眼眶周围组织萎缩退化形成的眼睛凹陷目前没有什么直接的治疗方法,可以去整形美容科咨询有没有通过注射生物材料改善的办法。
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张鹏主治医师邹平市中医院
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张鹏主治医师邹平市中医院
A:...于重度的患者,我们可以做提上睑肌的缩短和额肌瓣或者生物材料悬吊手术,手术的时间,根据患者的难易程度以及手术者的熟练,一般双眼在两个多小时吧,是属于很正常。
吴涛主治医师合肥市第一人民医院