原子力显微镜和钓鱼DNA

5月6日出版的《自然》上，刊登了一篇文章，各国新闻报道的题目是“新型生物材料能逼真模仿肌肉弹性”。

这项成果来自加拿大UBC，两位通讯作者都是该校副教授，第一位叫李宏斌，博士毕业于吉林大学，是搞化学（交叉生物）的，第二位是研究动物的。

我于2006年曾经去参观过李宏斌的实验室，我说我们是校友，但是我是学物理的（一般忌讳同行参观实验室），完全不懂你的研究，完全是出于好奇，我才想来看看。

李宏斌让他的学生带着我把他的实验室从头到尾看了个遍，一边看一边讲。

他们的关键设备是原子力显微镜，所不同的是，他们从厂家订购非通用型的零配件，然后自己组装，包括驱动程序都是自己编写的。

他们的实验样品很贵，如果是购买，一个需要2万美金。但是他们自己用DNA来生长蛋白质，做个样品本身就是一项具有技术含量的工作。

他们的实验就是用原子力显微镜的鱼钩（针尖）钓住某根蛋白质链，从而进行测定其弹性系数。

我问他们：你们是否也可以钓鱼（勾住）DNA链，他们说原则上是可以的。

我又问：用单鱼钩还是双鱼钩？

他们说这是以后的事了。

他们搞的是新的东西。

他们的研究方向的开山鼻祖是个德国科学家，算是第一代。他们是第二代，目前从事这方面研究有三个组和那位德国科学家有关系，一家在德国，一家在加拿大（UBC），一家在美国。

请看新华网转载的报道：

新型生物材料能逼真模仿肌肉弹性

加拿大不列颠哥伦比亚大学的研究人员应用人工蛋白质成功研制出一种新型固态生物材料，这种材料可以非常逼真地模拟肌肉的弹性性质。该项成果标志着加拿大科学家在使用人工蛋白质构造固态生物材料方面找到了一条全新的途径，在材料科学和人体组织工程上极具应用前景。相关文章发表在5月6日出版的《自然》杂志上。

该大学化学系副教授、加拿大分子科学和蛋白质工程国家级研究员李宏斌与该校动物学系教授约翰·佳士莱恩合作，使用人工蛋白质来模仿肌联蛋白（titin）的分子结构。肌联蛋白是一种巨型蛋白质，它在肌肉的被动弹性上发挥着非常重要的作用。

经过科学家加工的蛋白质，形态像一串水珠，比实际肌联蛋白的体积小差不多100倍。它们所具有的特点是，在承受拉力时打开，以消化能量和防止人体组织在过大拉力下受到损伤。

加科学家利用这种人工蛋白质所研制出的生物材料性质与橡胶类似，其在低应力下表现出较高的弹性，而在高应力下则表现出其强硬性质。这些生物材料的力学性质还可以按需要进行调整，这给科学家提供了开发具有各种用途的生物材料的机会，包括模仿各种不同类型的肌肉。此外，这种材料还具有完全可水解和生物降解的性质。

领导该项研究工作的李宏斌副教授表示，这一成果在人体组织工程上具有非常明显的应用前景。

同时，他们所赋予构成生物材料的个体蛋白质的力学性质，还可在更大规模上转化为可加利用的力学性质。（记者 杜华斌）

http://scitech.people.com.cn/GB/11539579.html

 

转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自李世春科学网博客。
链接地址：https://blog.sciencenet.cn/blog-2321-321801.html

上一篇：科学和社会：30年一代，10年一茬
下一篇：“去行政化”骑着驴，“去学术化”骑着马