倫敦帝國(guó)學(xué)院的研究人員一直在研究設(shè)計(jì)的活體材料(ELMs)，旨在利用生物學(xué)中固有的愈合和補(bǔ)充材料的能力。研究人員認(rèn)為ELMs使用一個(gè)綜合的系統(tǒng)和反應(yīng)系統(tǒng)對(duì)在惡劣環(huán)境中遭受的損害做出反應(yīng)。對(duì)這種類(lèi)型的材料的調(diào)查可能會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)實(shí)世界的材料能夠檢測(cè)和愈合損害。

這種材料在現(xiàn)實(shí)世界中的潛在應(yīng)用包括能夠治愈自己的裂縫的擋風(fēng)玻璃，能夠自行修復(fù)坑洞的道路，以及能夠治愈其外部損傷的飛機(jī)。能夠自我愈合的材料的出現(xiàn)可以大大減少世界各地使用的各種產(chǎn)品的維護(hù)，也會(huì)減少因?yàn)椴牧蠐p傷導(dǎo)致的各種事故的發(fā)生。

研究人員此前創(chuàng)造了帶有集成傳感器的活體材料，可以檢測(cè)環(huán)境變化，綜合已有的技術(shù)后，他們正通過(guò)創(chuàng)造能夠檢測(cè)變化并通過(guò)自我愈合來(lái)應(yīng)對(duì)變化的活體材料，由此科學(xué)家們已經(jīng)展示了細(xì)菌纖維素基材料的設(shè)計(jì)和構(gòu)造。

ELMs是使用基因工程的Komagataeibacter rhaeticus細(xì)菌創(chuàng)造的，這些細(xì)菌產(chǎn)生熒光的三維球狀培養(yǎng)物，稱(chēng)為球狀體。項(xiàng)目研究人員用打孔器破壞了細(xì)菌纖維素的厚層，并將新鮮生長(zhǎng)的球狀體插入孔中。

經(jīng)過(guò)三天的培養(yǎng)期，該材料以結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的方式進(jìn)行自我修復(fù)，并且恢復(fù)了材料的一致性和外觀。研究的下一步是開(kāi)發(fā)具有不同性質(zhì)的球狀體構(gòu)建塊，并將它們與其他材料結(jié)合起來(lái)。

研究人員希望將球狀體與棉花、石墨和明膠等材料結(jié)合起來(lái)。最終，這項(xiàng)研究可能會(huì)產(chǎn)生各種形式的新產(chǎn)品，從生物過(guò)濾器和可植入的電子產(chǎn)品到可自我修復(fù)的道路。

關(guān)鍵詞： 能力 活體材料 生物學(xué) 傳感器