人发的纳米结构可以用于设计智能生物医学材料吗

将来，您的头发可能会提供用于制造可治疗疾病的生物医学的天然成分。中国最近的一项研究表明，人发中的微小结构可能会转变成有用的生物材料。

武汉大学(WHU)研究人员检查了头发中的黑色素和角蛋白聚合物。他们分离了在这些物质上发现的微观和纳米结构。

接下来，研究人员将结构转变为一种新颖的生物材料，在生物医学应用中显示出巨大的希望。他们的工作细节发表在科学杂志《先进材料》上。

试验发现了基于头发的生物材料的几种有用特性，包括它们保护细胞免受辐射和氧化损伤的方式。

潜在的用途包括保护健康细胞免受紫外线(UV)的照射，并减缓氧化应激引起的白内障的形成。它还减轻了小鼠模型中的静脉血栓形成症状，并阻止了肿瘤扩散。(相关：您知道黑色素可保护您免受紫外线辐射-但是其他形式的辐射暴露又如何呢?)

小小的头发颗粒可能有许多生物医学用途

化学家会告诉您，人类的头发主要由黑色素和角蛋白组成。这些聚合物碰巧具有用于生物医学产品的所需特性。

在他们的实验中，他们将人的头发缩小为分层的微粒和分层的纳米颗粒。然后他们分析了这些结构。

他们报告说，微米大小的黑素体构成了皮质纤维的结构。反过来，这些头发微粒包含甚至更小的纳米微粒，其直径为100纳米。

对微粒和纳米颗粒的化学分析确定了角蛋白和黑色素。角蛋白占微结构的47%和纳米结构的43%。另一方面，黑色素占两个颗粒的44%。

研究人员接着获得了头发的微观和纳米结构的详细信息。对构成两个结构的角蛋白和黑色素的更广泛研究显示出相似的氨基酸排列。

黑色素吸收从紫外线光谱到近红外区域的大量光线。研究人员推测，头发微粒和纳米颗粒可能具有将吸收的光子转化为热能的能力。

这导致他们研究了颗粒从黑色素获得的光热转化能力。他们发现头发微粒和纳米颗粒都以足够的效率将光转换为热。

此外，这些结构还具有很高的光稳定性-暴露于大量光下后它们不会破裂。

吸收光，执行氧化还原并阻止紫外线辐射

除光吸收外，黑色素还因保持氧化还原平衡而闻名。它可以清除自由基中的酚羟基。

当涉及预防白内障时，这种能力变得很重要。在眼睛中形成白内障的原因之一是由自由基引起的慢性氧化应激。WHU研究人员测试了头发微粒在阻止白内障方面的生物医学潜力。

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