我国科研人员找到生物材料形态变化的“控制键”

新华社深圳2月10日电(记者陈宇轩)手指轻轻一碰，树叶很快就合拢了，含羞草的特性启发了研究人员。中国科学院深圳先进技术研究所的一个研究小组最近表示，他们已经成功地控制了受含羞草启发的传统生物材料的形态变化。这一发现有望扩大人造器官的材料来源。

这篇研究论文发表在最近的《研究》杂志上。《研究》是国际权威期刊《科学》合作计划中的出版物之一。这是一份由中国科学技术协会和美国科学促进会共同主办的权威学术期刊。

如何根据人们的需求改变生物材料的形状，生产出更适合医疗应用的材料，是研究者长期以来的难题。

该论文作者、中国科学院深圳先进技术研究所副研究员杜告诉记者，从海带中提取的海藻酸钠可以形成具有与人体软组织相似的力学和生物学特性的柔软水凝胶。然而，这种水凝胶缺乏形态改变的能力，并且难以成为人造器官的材料。

含羞草启发了研究人员。杜·薛敏的研究小组发现含羞草害羞的核心是植物细胞中离子的调节。因此，他们花了九个月的时间在由海藻酸钠制成的水凝胶上设计出一个类似含羞草的结构，并将水凝胶放入一种特殊的溶液中。通过调节溶液中钠离子和钙离子之间的相互作用，他们成功地控制了水凝胶从螺旋到反螺旋的形态变化。

华东师范大学化学与分子工程学院教授张立东表示，仿生设计为解决传统生物材料的形态变化提供了一种通用方法，并有望扩大一些生物材料在再生医学和柔性机器人等领域的应用范围。