又軟又硬:以魷魚嘴設計醫療植入物材料

類別: 新奇

又軟又硬:以魷魚嘴設計醫療植入物材料
大王烏賊的喙狀嘴

很多人吃魷魚的時候都會碰到硬硬的魷魚喙狀嘴,但估計所知不多,其實它們有個很有趣的特性。魷魚喙末端又硬又鋒利,其質感逐漸向嘴部變軟。在堅硬的喙和柔軟的嘴部肌肉間沒有突兀的界限,避免了嘴部肌肉的不適或損傷。受魷魚啟發,俄亥俄州凱斯西儲大學的科學家開了一種同樣特性的材料,用於製造更舒適傷害更小的醫療植入物。

魷魚嘴由納米複合材料構成,從脣部到末端有逐漸增多的交聯結構蛋白,嵌著一個甲殼素纖維網。這個漸變梯度甚至在乾燥時也存在,潮溼的時候特別明顯,魷魚嘴又總是很潮溼。

為了製造這種材料,科學家先用之前創造的基於海蔘皮的材料試驗,這種材料干時硬,溼時軟。

先以薄膜狀取一些,新增功能化纖維素納米晶體。當暴露在光線中,這些納米晶體會形成交叉連結,曝光越強,連結越多。沿著薄膜長度逐步加強曝光就讓它的一端變得堅硬,逐漸過渡到軟的另一端。

又軟又硬:以魷魚嘴設計醫療植入物材料
軟:增強水合作用;硬:增大交聯密度。

像天然的魷魚嘴和人工海蔘皮,這種新材料的特性在溼的時候更明顯。由於人體內一般都是潮溼的,希望這些材料可用於製作某些植入物,如腹部鼻飼管、假肢連線處,及其他任何可替代人體組織的人造材料。目前,軟生物組織和堅硬的植入物間的衝突不止是導致不適,甚至會破壞生物組織。

領導這項研究的是 Stuart J. Rowan 教授,釋出於美國化學學會雜誌 [yehao via gizmag]

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