用心肌细胞和水凝胶开发出一种新材料

  新华社华盛顿4月1日电(记者周舟)中国科研团队受变色龙“变色”机制启发,用心肌细胞和水凝胶开发出一种新材料,可用于构建可变色的“心脏芯片”,通过芯片颜色变化来监测心脏搏动。

  最近发表于美国《科学·机器人学》杂志上的一篇论文显示,研究人员将大鼠心肌细胞培养在反蛋白石结构的水凝胶薄膜上,反蛋白石结构水凝胶具有有序的纳米结构,可像蛋白石一样反射特定的波长,表现为鲜艳的结构色。

  中国东南大学生物科学与医学工程学院赵远锦教授对新华社记者说,像果冻一样的水凝胶很柔软,细胞在其表面固定生长后,细胞的收缩与舒张可引起水凝胶材料同步收缩与舒张,并伴随着有序纳米结构晶格的周期变化,表现为结构色的改变。

  “变色龙改变颜色正是通过自身细胞对有序纳米结构的调控实现的,受此启发,我们提出并实现利用细胞来调控结构色。”赵远锦说。

  赵远锦说,将“活体”结构色水凝胶材料集成到微流控芯片中,构建出具有微生理可视化功能的“心脏芯片”,就能通过芯片颜色变化来监测心脏搏动。这一新技术为药物筛选及单细胞生物学等研究提供了崭新平台。

  研究人员说,除心肌细胞外,平滑肌等具有收缩功能的细胞都可以用来实现这种功能。(完)

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