这些由人类蛋白质制成的人造肌肉可以提供比以前更好的植入物

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研究人员已经制造了一种完全由天然蛋白质制成的人造肌肉。对环境变化的反应使得肌肉可以根据需要伸缩,这使得它可以用于植入物、假肢或机器人。

通常,人造肌肉是由塑料、尼龙、橡胶、蜡质碳纳米管等材料制成的。这可能使它们适合机器人使用,但天然蛋白质可能使它们更适合人体使用。

在这项新研究中,弗莱堡大学的研究人员创造了完全“生物基础”的人造肌肉。它们由弹性蛋白构成,弹性蛋白是一种赋予皮肤和血管等组织弹性的天然蛋白质。从那里获得灵感,该团队做出了两种蛋白质的变体,它们对不同的刺激作出反应——温度和酸度的波动。然后将这些肌肉分层组合,形成一块肌肉,在对一个刺激做出反应时,它会向一个方向弯曲,而当另一个刺激被施加时,它会向另一个方向弯曲。

他们能够制造出人造肌肉力量

研究人员已经开发出一种使用天然蛋白质的新型人造肌肉

亚硫酸钠可以使其有节奏地运动,这要归功于一种振荡的化学反应。这一过程可以通过将温度设置为20°C(68°F)来启动,然后pH平衡的变化会使肌肉来回收缩。这个循环可以通过改变温度再次关闭。肌肉的运动可以被设定在特定的方向,以回应特定的刺激。

这可以广泛应用于软机器人或假肢。此外,它是生物兼容的,因此它可以匹配到特定的组织,并在体内用于植入或重建医学。

由人类蛋白质制成的人造肌肉是更好的植入物

该研究的通讯作者斯蒂芬·席勒博士说:“由于它来自于天然的蛋白质弹性蛋白,并由我们通过生物技术手段生产,我们的材料具有高度的可持续性,也与技术应用相关。”“在未来,这种材料可以进一步开发,以应对其他刺激,如环境中的盐浓度,并消耗其他能源,如从生物质中提取的苹果酸盐。”

这项研究发表在杂志上先进的智能系统

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