生物材料具有复杂的机械性能，很难用合成材料来复制。包括阿克伦大学高分子科学与高分子工程学院教授安德烈·多勃雷宁博士在内的一个国际研究小组已经生产出一种生物相容性合成材料，这种材料的行为像生物组织一样，当它改变形状时也会改变颜色——就像变色龙的皮肤一样。
这项研究刊登在3月30日的《科学》杂志上。
bet365官网艾伦·n·根特研究学者多勃雷宁说，这项研究可能对新一代生物医学设备的发展产生重大影响。例如，为了制造医用植入物，材料必须具有与周围生物组织相似的机械特性，以减轻炎症反应。
顺时针，从左上开始：詹姆斯·卡梅隆的《阿凡达》角色，用“PBzMA-bbPDMS-PBzMA”塑体剪出的薄蝴蝶，一只蓝色薄荷甲虫和一只蓝色毒镖蛙。
“我们的身体可以被视为一辆不断需要更换零件的老旧汽车，”该团队的合著者、北卡罗来纳大学教堂山分校（bet365官网 of North Carolina-Chapel Hill）化学教授谢尔盖·谢科（Sergei Sheiko）博士说。“鉴于人口不断老龄化，这就迫切需要更好、更多样化的生物医学设备材料。一个关键的要求是，这些材料密切模仿活组织的机制。”
安德烈·多勃雷宁博士
许多生物组织，包括皮肤、肠壁和心肌，在拉伸时都具有柔软而僵硬的特点。生物组织的机械和光学特性也协同作用于生物，如变色龙、两栖动物、鸟类和蝴蝶。这些组织可以调整它们的颜色来伪装。
“到目前为止，协同整合机械和光学性能一直是材料设计的一大挑战，因为我们基本上是在模仿詹姆斯·卡梅隆的《阿凡达》中的皮肤——触感柔软，变形时坚硬，着色以吸引或伪装，”Sheiko补充说，他指的是2009年的全球大片。
通过控制聚合物结构，研究小组合成了一种物理交联弹性体（具有弹性的聚合物），由一个中心块组成，侧链被接枝（像一个瓶刷），两端有线性末端块。他们成功地在这种合成聚合物中编码了自然系统的机械和光学特性，这是以前从未实现过的壮举。由于其生物相容性，它不需要添加剂或溶剂；只要有生物液体存在，它就会保持稳定。
Sheiko补充说：“我们论文中报道的按结构设计的方法将为制造像脑组织一样柔软、像皮肤一样坚硬的材料打开大门，这是直接用作重建手术和药物输送植入物的理想选择。”
Dobrynin指出，除了生物医学植入物之外，这类材料还可以作为机械变色传感器，它可以发出由于断裂、腐蚀或过载而导致的异常应力水平的信号。想想在机械变色染料的帮助下制作的假肢，它能够检测到临界水平的张力，并通过颜色变化向用户发出信号，表明它已经损坏，需要修复。
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