蠕虫利用铜可能指向新型材料设计

加入我们的科学爱好者社区!


关于支持科学新闻报道

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道: 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保未来能够继续产出关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的报道。


尽管海洋血虫外表并不起眼,但它可能帮助科学家设计出既坚硬耐用又轻便的新型材料。根据发表在最新一期《科学》杂志上的一份报告,它代表了在活生物体中发现的第一个铜生物矿物实例。此外,科学家们表示,这种元素与蠕虫体内蛋白质相互作用的方式可以作为新型材料设计的原型。

加州大学圣巴巴拉分校的赫伯特·韦特对铜、锌和铁等过渡金属在海洋生物制造的纤维中所起的作用很感兴趣。基于先前在两种蠕虫物种中检测到高浓度铜和锌的研究,他带领一个研究团队对15英寸长的血虫Glycera dibranchiata进行了详细调查,这种血虫通常被渔民用作鱼饵。他们确定,蠕虫的四个黑色颚(见图像)含有铜基矿物氯铜矿,该矿物具有有序的晶体结构。研究小组报告称,更重要的是,游离铜离子将氨基酸链连接在一起,似乎进一步增强了颚的强度和抗磨损性。

由于高剂量的铜往往具有毒性,研究人员仍然不确定蠕虫如何在没有负面后果的情况下成功地将这种金属整合到它们的颚中。然而,铜的好处似乎是很多的。科学家们认为,除了增强强度外,铜还可能在蠕虫注射毒液的过程中起到调节作用。他们特别推测,这种矿物质可能充当催化剂,在毒液通过毒牙时,将蠕虫毒液的良性版本转化为毒素。这种设置可能对设计新型药物输送方式很有用。韦特说:“我们也许能够以 precursor 形式合成药物,并将最后重要的步骤作为输送的一部分来完成。”

© . All rights reserved.