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  美國桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室研究人員創(chuàng)建了類似神經(jīng)結(jié)構(gòu)的、具有自愈能力的聚合物納米管連接，其突出的細(xì)絲可收集或發(fā)送電脈沖。該研究成果發(fā)表于最新一期的《納米尺度》雜志上。

  該實(shí)驗(yàn)室研究員喬治·巴尚德說：“天然蛋白質(zhì)在化學(xué)上組裝創(chuàng)建聚合物的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，這是第一次，而現(xiàn)代機(jī)械對此無法復(fù)制。”

  研究員沃利·帕克斯頓說：“雖然這屬于基礎(chǔ)科學(xué)，但我們看到一種應(yīng)用可能性，即用這些柔軟的人造結(jié)構(gòu)與人體的神經(jīng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行無痛連接。”

  目前，用來穿透神經(jīng)組織、試圖與假肢聯(lián)通的剛性電極會引起炎癥。而在未來的應(yīng)用中，聚合物網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展神經(jīng)，提供溫和的假體界面。

  據(jù)報道，創(chuàng)建這種神經(jīng)結(jié)構(gòu)，需要首先改變驅(qū)動蛋白馬達(dá)的載運(yùn)蛋白行為，在細(xì)胞中建立生物機(jī)器。這些微小的蛋白馬達(dá)攜帶材料從細(xì)胞的一部分到另一部分，沿著蛋白微管行進(jìn)。接著，要將這些長度以微米計(jì)的行進(jìn)中的蛋白微管，插入其遇到的比較大的、直徑為幾十微米的聚合物微球中。

  帕克斯頓說：“我們做出了想要的結(jié)構(gòu)。”當(dāng)驅(qū)動蛋白馬達(dá)行進(jìn)時，預(yù)先涂有粘性物質(zhì)的微管骨架從被拉長的球體中夾斷聚合物納米管。這個過程類似于從鍋里拿走一塊披薩餅時，奶酪延長出絲狀線。

  納米管的延長和交聯(lián)形成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，如同夜晚從高空鳥瞰城市的燈光。該網(wǎng)絡(luò)總尺寸范圍從幾百微米到上萬毫米不等，由直徑30納米至50納米的細(xì)管組成。

  巴尚德說：“我們工作的目標(biāo)之一就是創(chuàng)造一個人工的、高度分支化的神經(jīng)結(jié)構(gòu)。下一步可以借助蛋白馬達(dá)將其連接在一起，形成的網(wǎng)絡(luò)就會有自愈的能力。如果一個神經(jīng)分支斷了，一個電機(jī)可以立即采取行動產(chǎn)生新的分支。”而且，插入的量子點(diǎn)也被證明是穩(wěn)定的，這意味著光可以通過結(jié)構(gòu)以及電力攜帶信息。

  據(jù)悉，該研究工作得到了美國能源部基礎(chǔ)能源部門的支持。