通過腐蝕真菌內(nei) 部的生物材料產(chan) 生“真菌幽靈”——一種內(nei) 在多孔的生物聚合物。

創造具有選擇性的多孔材料一直是學界熱點。現在，一項新研究表明，真菌早已成功完成了這一壯舉(ju) 。

3月5日，美國西北大學的科學家們(men) 在《美國化學學會(hui) 雜誌》上發表論文稱，通過模仿某些存活於(yu) 惡劣環境中的真菌，他們(men) 成功合成了多孔黑色素。這種材料能夠存儲(chu) 並捕獲分子，可能廣泛應用於(yu) 各個(ge) 領域。

黑色素在生物中廣泛存在，可以保護動植物物種免受環境壓力。例如，生活在工業(ye) 區的蛾會(hui) 因為(wei) 細胞吸收煙塵中的毒素而變黑。那是否可以合成更像海綿的黑色素來優(you) 化這些特性呢？或者，海綿樣的黑色素是否已經存在於(yu) 自然界中？

該研究通訊作者、國際納米技術研究所副主任Gianneschi說。“黑色素是人類皮膚中的一種自由基清除劑，可以保護人體(ti) 免受紫外線的傷(shang) 害。現在，通過合成，我們(men) 偶然發現真菌可能會(hui) 製造這種材料來增加其細胞的機械強度，而且材料是多孔的，可以讓營養(yang) 物質持續通過。”

典型的無孔材料隻能在表麵吸附顆粒，而像異黑色素這樣的多孔材料可以吸收並保存不需要的毒素，讓空氣、水和營養(yang) 物質通過。這種特性使其可以用於(yu) 製作衣服的透氣防護塗層。

“我們(men) 通過化學合成發現了這種多孔材料，也許這樣的物質早已經存在於(yu) 生物學中。”Gianneschi說。

在研究小組對這種合成多孔材料在空隙中吸附分子的選擇性進行實驗時，他們(men) 發現，這種多孔黑色素可以作為(wei) 一種保護層，防止神經毒氣模擬物通過。

在這一結果的啟發下，研究人員從(cong) 真菌細胞中分離出了自然產(chan) 生的黑色素。他們(men) 將真菌內(nei) 部的生物質腐蝕，留下含有黑色素的外殼，並將這些難以捉摸的結構稱為(wei) “真菌幽靈”。這種從(cong) 真菌中提取的材料也可以用作織物的保護層，由此製成的保護層不僅(jin) 可以透氣、透水，同時還能捕獲毒素。

這種材料的另一大優(you) 勢在於(yu) ：僅(jin) 需簡單的分子前體(ti) 即可大規模生產(chan) 。在未來，或可用於(yu) 製造防護麵具和麵罩，並在長距離空間飛行中具有應用潛力。太空中的塗層材料可以讓宇航員儲(chu) 存呼出的毒素，同時保護自己免受有害輻射。同時，這也是向選擇性生物膜領域邁出的關(guan) 鍵一步。

論文第一作者Naneki McCallum說：“真菌可以在其他生物苦苦掙紮的地方茁壯成長，黑色素幫助它們(men) 做到了這一點。通過在實驗室中重新製造這些材料，我們(men) 可以利用它的哪些特性來服務於(yu) 人類？接下來，我們(men) 將展開進一步探索。”

原創編譯：花花 審稿：西莫 責編：陳之涵

期刊來源：《美國化學學會(hui) 雜誌》

期刊編號：0002-7863

原文鏈接：
https://phys.org/news/2021-03-fungal-ghosts-skin-fabric-toxins.html

版權聲明：本文為(wei) 原創編譯，中文內(nei) 容僅(jin) 供參考，一切內(nei) 容以英文原版為(wei) 準。轉載請注明來源。



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