由章鱼启发的吸盘的特点

点击次数：6103 发布时间：2020/10/19 16:54:43

由章鱼启发的吸盘的特点

“在过去的几十年中，细胞或组织薄片已越来越多地用于治疗受伤或患病的组织。组织移植手术(例如角膜组织移植手术)的关键方面是外科手术抓取和安全地软组织移植。但是，处理这些活物质仍然是一个巨大的挑战，因为它们易碎，并且从培养基中提取时很容易弄皱。”伊利诺伊州化学和生物分子工程学教授Hyunjoon Kong说。

伊利诺伊州，芝加哥-薄组织移植物和柔性电子器件在伤口愈合，再生医学和生物传感领域有大量应用。伊利诺伊大学厄本那-香槟分校的研究人员和合作者说，一种受章鱼吸盘启发的新设备可以迅速将脆弱的组织或电子薄片转移给患者，从而克服了临床应用的关键障碍。

孔的团队与普渡大学，伊利诺伊大学芝加哥分校，韩国中昂大学和韩国高级科学技术学院的合作者在《科学进展》杂志上发表了他们的工作。

当前的转移片材的方法包括使它们在对温度敏感的软聚合物上生长，一旦转移，该聚合物就会收缩并释放薄膜。然而，Kong说，这一过程需要30-60分钟才能转移一张纸，需要熟练的技术人员，并且存在撕裂或起皱的风险。

为了寻求一种快速拾取并释放薄而细小的细胞或电子器件而不损坏它们的方法，研究人员转向动物界寻求灵感。研究人员发现章鱼或鱿鱼可以通过肌肉驱动的吸盘(而不是粘性化学粘合剂)在压力变化很小的情况下拾取各种形状的湿和干物体，从而为研究人员提供了一个思路。

他们设计了一个机械手，该机械手由附着在电加热器上的柔软水凝胶的温度响应层制成。为了捡起薄板，研究人员轻轻地加热水凝胶使其收缩，然后将其压在板上并关闭热量。水凝胶会略微膨胀，在软组织或柔性电子薄膜上产生吸力，因此可以将其提起并转移。然后，他们将薄膜轻轻地放在目标上，然后重新打开加热器，使水凝胶收缩并释放薄片。

孔说：“在手术过程中，外科医生必须程度地减少损坏软组织的风险，并在不造成污染的情况下迅速移植。另外，转移没有皱纹或损坏的超薄材料也是另一个关键方面。”

原创作者：上海信帆生物科技有限公司