科學(xué)家研發(fā)人造肌肉纖維：能變形且產(chǎn)生力，有望用于制造人工器官

IT之家 5 月 29 日消息，近日，北卡羅來(lái)納州立大學(xué)的研究人員在兩份學(xué)術(shù)論文中報(bào)告了他們?cè)O(shè)計(jì)和測(cè)試的一系列可變形紡織纖維，這些纖維可以像肌肉一樣改變形狀和產(chǎn)生力，有望用于制造細(xì)胞支架，或者用于開(kāi)發(fā)人體內(nèi)的活動(dòng)系統(tǒng)的三維模型。

據(jù)介紹，這些可變形紡織纖維是由一個(gè)類(lèi)似橡膠的氣囊管和一個(gè)編織外套組成的。通過(guò)向氣囊管內(nèi)充氣，可以使編織外套膨脹，從而使整個(gè)纖維縮短。研究人員測(cè)量了不同材料制成的纖維的收縮力和收縮率，發(fā)現(xiàn)較強(qiáng)、較粗的紗線可以產(chǎn)生較大的收縮力，而氣囊管的材料也會(huì)影響收縮幅度和產(chǎn)生的力。

IT之家注意到，在另一項(xiàng)概念驗(yàn)證性研究中，研究人員測(cè)試了他們的可變形紡織纖維作為活體細(xì)胞支架的可能性。他們將結(jié)締組織中的成纖維細(xì)胞培養(yǎng)在這些被稱為“纖維機(jī)器人”的纖維上，并觀察了它們對(duì)纖維機(jī)器人運(yùn)動(dòng)和不同材料的反應(yīng)。他們發(fā)現(xiàn)，成纖維細(xì)胞可以覆蓋甚至滲透到纖維機(jī)器人的編織外套中，但是當(dāng)纖維機(jī)器人的收縮超過(guò)一定程度時(shí)，細(xì)胞的代謝活性會(huì)降低。

研究人員表示，他們希望在未來(lái)的研究中，進(jìn)一步探索這些可變形紡織纖維作為干細(xì)胞支架或人造器官開(kāi)發(fā)的潛力，以及運(yùn)動(dòng)對(duì)細(xì)胞分化的影響。他們認(rèn)為，這些可變形紡織纖維可以提供一個(gè)更接近人體內(nèi)動(dòng)態(tài)環(huán)境的三維模型，比目前的二維模型更具有科學(xué)價(jià)值和應(yīng)用前景。