由於科學家在一項具有里程碑意義的新研究中,有一天可以使用人類皮膚中的黑色素來創建仿生植入物。
長期以來,眾所周知,皮膚中的深棕色黑色素會導致電力,但以前從未在任何應用中使用過。
現在,意大利的一組研究人員成功引導深棕色的力量黑色素這也稱為Eumelanin,通過一個稱為退火的過程,該過程通常用於冶金。
這種科學的突破可以幫助專家生產仿生植入物,以取代人體缺失或損壞的部分。
黑色素顏料通過退火轉化
eumelanin由數百萬個混亂的床單組成,這些床單層疊在另一個上面。幾年前,發現Eumelanin具有進行電力的能力。
研究中的高級作者之一亞歷山德羅·佩澤拉(Alessandro Pezzella)說,這一發現之所以慶祝,是因為埃梅拉寧無毒,可生物降解並且不會引起免疫反應。
一些研究已經試圖通過將金屬與金屬結合或將其過熱成類似石墨烯樣材料來提高eumelanin的電導率。但是,過去的嘗試並未產生所需的生物相容性材料。
Pezzella和他的同事在新研究中所做的是將合成的Eumelanin膜放置在高真空下將Eumelanin片加熱以使其平直,通過將Eumelanin板進行退火。它類似於鐵在鐵下的拉直,但是在這裡研究人員使用了色素。
Pezzella的合著者Paolo Tassini解釋說,在真空條件下,Eumelanin膜不比細菌厚,從30分鐘到六個小時。
“我們稱之為最終的材料高真空吸塵Eumelanin,Hvae,”說塔西尼。
將Eumelanin膜放在真空下,並將電影縮小了一半以上。 Eumelanin電影也變成了深棕色。
該研究證明,從隨機堆棧中重組Eumelanin分子均勻,電子共享堆棧是激活其潛力的關鍵。
在600攝氏度退火至少兩個小時後,Eumelanin電導率提高到超過300 s/m的值。相比之下,銅的電導率約為六倍107 s/m。
研究人員說:“我們的過程使Eumelanin的電導率增加了十億倍。”
新研究的影響
由於膜的電導率隨著溫度的升高而增加,因此科學家認為,可以針對生物電子和有機電子產品的廣泛應用來定制eumelanin。
實際上,研究人員認為,Eumelanin膜可用於替代組織界面中的金屬,例如用於治療的腦植入物帕金森氏病或癲癇,用於仿生植入物。
儘管該研究的結果是成功的,但是可能會出現一個潛在的問題:當eumelanin膜浸入水中時,凝固性會降低。
Pezzella解釋說,必須進行進一步的研究來了解Eumelanin的離子和電子特徵,這可能是了解如何實際使用Eumelanin在可植入的電子產品中的關鍵。
該研究的發現是出版在日記中化學領域。