埃默里大学卡罗尔·克拉克 荧光显微照片(上图)显示了片状的新纳米材料，下图显示了卷状的新纳米材料
主照片中的白色比例尺为4微米，2微米
学分:埃默里大学 化学家已经开发出一种纳米材料，他们可以以可控的方式触发形状变化——从平板到管，再回到平板
《美国化学学会杂志》发表了一篇关于纳米材料的描述，该材料是在埃默里大学开发的，具有广泛的生物医学应用潜力，从控制释放药物输送到组织工程
这种薄片状纳米材料由合成胶原蛋白制成，比人类头发的宽度薄10000倍
天然胶原蛋白是人类最丰富的蛋白质，使这种新材料具有内在的生物相容性
该发现的资深作者、埃默里大学生物分子化学教授文森特·孔蒂大提琴说:“以前没有人用我们的纳米材料的变形特性来制造胶原蛋白。”
“我们可以简单地通过改变环境中的酸碱度或酸浓度，将它从片状转化为管状，然后再转化回来
" 埃默里技术转让办公室已经申请了纳米材料的临时专利
这项发现的第一作者是安德里亚·梅格，他是孔蒂大提琴实验室的前博士后研究员，现在在加州大学默塞德分校工作；还有加文·图庞斯，他是埃默里大学的本科生，现在在斯坦福大学医学院学习
这项工作是埃默里和来自阿尔贡国家实验室、瑞士维利根的保罗·舍勒研究所以及巴塞尔大学细胞成像和纳米分析中心的科学家合作完成的
荧光显微照片(上图)显示了片状的新纳米材料，下图显示了卷状的新纳米材料
主照片中的白色比例尺为4微米，2微米
学分:埃默里大学 胶原蛋白是身体结缔组织(如软骨、骨骼、肌腱、韧带和皮肤)中的主要结构蛋白
它在血管、肠道、肌肉和身体其他部位也很丰富
取自其他哺乳动物(如猪)的胶原蛋白有时用于人类的伤口愈合和其他医疗应用
孔蒂大提琴实验室是世界上仅有的几十个致力于开发适用于生物医学和其他复杂技术的合成胶原蛋白的实验室之一
这种合成的“设计”生物材料可以用天然胶原蛋白无法控制的方式来控制
“早在30年前，就有可能控制胶原蛋白的序列，”孔蒂切罗说
“然而，在过去的15年里，由于晶体学和电子显微镜的进步，这一领域真正获得了发展，使我们能够更好地分析纳米尺度的结构
" 康蒂切拉说，埃默里大学新的变形纳米材料的开发是“一个偶然的事故”
“这其中有运气的成分，也有设计的成分
" 电子显微照片给出了新纳米材料的详细视图
箭头表示在管中形成的层，这使得研究人员假设这些薄片通过在角落滚动形成管
学分:埃默里大学 胶原蛋白由三螺旋纤维组成，它们像三股绳一样相互缠绕
这些线没有弹性，它们像铅笔一样坚硬，它们紧密地堆积成一个水晶阵列
孔蒂大提琴实验室已经用它开发了十年的胶原蛋白板进行研究
“一张纸是一个大的二维晶体，但由于肽的包装方式，它就像一整束捆绑在一起的铅笔，”孔蒂切洛解释说
“这捆铅笔中有一半的铅芯朝上，另一半的橡皮擦朝上
" 孔蒂大提琴想尝试提炼胶原蛋白片，这样每一面都只限于一种功能
进一步用铅笔类比，纸张的一个表面是所有的引线点，另一个表面是所有的橡皮
最终目标是通过使一个表面与医疗器械相容，另一个表面与体内的功能性蛋白质相容，来开发能够与医疗器械结合的胶原蛋白片
然而，当研究人员将这些不同类型的表面加工成单一的胶原蛋白薄片时，他们惊讶地发现这导致这些薄片像卷轴一样卷曲
然后，他们发现形状转变是可逆的——他们可以通过改变溶液的酸碱度来控制纸张是平的还是卷曲的
他们还证明，他们可以通过设计在分子水平上控制的方式，在特定的酸碱度水平下调整纸张的形状变化
“特别有趣的是，转变发生的条件是一种生理条件，”孔蒂大提琴说
“这有可能找到一种方法，在受控的实验室条件下将治疗剂装入胶原管
胶原管进入人体细胞的酸碱度环境后，可以被调节成展开并释放其所含的药物分子
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