我國科學(xué)家設(shè)計出快速自愈的活體材料

活體材料的核心優(yōu)勢之一是自修復(fù)，目前，這種自修復(fù)全部依靠細胞自身的生長更新，自修復(fù)時間在幾個到幾十個小時之間。但是具體應(yīng)用在可穿戴器件中時，材料在拉伸或折疊后必須快速修復(fù)，才能保證器件運行的穩(wěn)定性，因此對自修復(fù)的時間要求通常是分鐘級。單純利用生物生長帶來的自修復(fù)效應(yīng)無法解決在可穿戴器件中的應(yīng)用問題，亟待引入跨學(xué)科的理念及設(shè)計。

近日，中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院的研究人員在《Nature Chemical biology》發(fā)表了題為“Programmable Living Material Generated by Bacterial Assembly”的文章，通過在微生物表面編輯抗原或抗體分子，引導(dǎo)微生物通過抗原抗體相互作用產(chǎn)生粘合，從而形成可快速自修復(fù)的活體功能材料，并將其推廣應(yīng)用于全新的應(yīng)用領(lǐng)域（如智能制造）及可穿戴設(shè)備的組裝。

科研人員運用已開發(fā)的抗原或抗體及表面展示體系構(gòu)建工程細菌，將抗原或抗體展示到大腸桿菌細胞膜表面，隨后混合兩種細菌構(gòu)建材料，混合后的細菌由于抗原-抗體作用迅速自組裝成材料前體（LAMBA）。而利用合成生物學(xué)工具可對LAMBA進行編程，賦予其生物降解或生物催化的功能。

LAMBA自愈合特性在應(yīng)變傳感器等可穿戴器件中顯示出獨特的優(yōu)勢。例如在應(yīng)變傳感器中，利用活體材料構(gòu)建的柔性LAMBA應(yīng)變傳感器可穩(wěn)定的感知指節(jié)動作，并給與相應(yīng)的信號輸出。

該研究利用高分子物理化學(xué)的理念實現(xiàn)合成生物學(xué)在信息技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用的可能，為生物與信息融合研究開拓新思路、新方向。

（來源：中華人民共和國科學(xué)技術(shù)部http：//www.most.gov.cn2022-01-13）