即使昆蟲在生長過程中蛻皮,它也可以將稱為角質層的堅硬外殼重塑為表皮,防止異物進入外界並保持其形態。剛蛻皮的外皮層較軟,但昆蟲外皮層中存在的酶促進多酚的空氣氧化,使多條甲殼素纖維等以架橋方式鍵合(交聯),獲得堅固的薄膜. 那就是。
東北大學交叉科學前沿研究所(工學研究科)的助理教授 Hiroya Abe 和東北大學材料科學研究所(兼任材料科學高級研究所)的副教授 Hiroshi Yabu(初級首席研究員/特聘研究員)等. 通過模仿與這種昆蟲脫殼相關的角質層重組機制並使用多巴胺和明膠凝膠代替,成功地複制了類似的硬化過程。
多巴胺自身與空氣中的氧氣發生氧化反應,而多巴胺具有自發結合的特性,因此,當該反應在明膠凝膠表面進行時,氧化後的多巴胺就起到了交叉作用。連接明膠分子。結果,可以在空氣和凝膠之間的界面形成固化的明膠膜,通過設計空氣和凝膠之間的界面形狀,可以進行二維和三維形狀控制,因此可以用作稱為三維凝膠打印。這是可能的。
據說通過這種工藝獲得的膜能夠控制蛋白質和其他物質的分子修飾和釋放到凝膠表面,並且由於它是基於明膠的,因此在生物降解性和生物相容性方面也非常出色。..從這些方面來看,未來有望應用於藥物緩釋基材和再生醫學領域。