鱿鱼的吸盘上有微小的牙齿科学家可以利用其独特的特性来制造自修复材料

当你想到一种可怕的、牙齿锋利的捕食者时，你首先想到的可能不是鱿鱼。但这种复杂的生物拥有精密的视力、能够咬碎贝壳的强喙和能够帮助它们抓取猎物的敏捷触手。

哦，它们的吸盘里有牙齿。触手上的吸盘里有锯齿状的牙齿让它们能够抓住猎物。

虽然动物体内的大多数硬组织都是矿化的，钙可以强化它们的骨骼、壳或牙齿，但鱿鱼的吸盘牙齿却由结构蛋白组成组成的。科学家们并不真正了解这些牙齿是如何形成的。

通过使用电子显微镜观察鱿鱼吸盘内部，我们的科学家团队拍摄了一张显示牙齿生长细胞组织的图像。位于吸盘内壁的细胞会分泌蛋白质，这些蛋白质相互结合并形成复杂的齿环结构。

鱿鱼吸盘牙中的高强度蛋白质

鱿鱼吸盘牙齿具有一些出色的特性。它们耐压缩，但又很灵活，可以适应猎物的形状。我们团队的研究不仅试图了解这些牙齿是如何形成的，还试图了解它们的独特性能来自何处。

牙齿由结构蛋白家族组成，这些蛋白具有机械功能而非生物功能。例如，角蛋白(构成头发和指甲)或蚕丝(构成蜘蛛网和蚕茧的结构)。鱿鱼的这些吸盘牙齿可以捕捉和抓住猎物。

蛋白质由按特定顺序排列的氨基酸组成，这种顺序决定了它们的结构。吸盘齿蛋白质含有氨基酸在材料中形成坚硬的微小晶体，称为纳米晶体。这些纳米晶体将蛋白质链连接成网络——类似于渔网中的结。

这些纳米晶体聚集在一起，在材料内部形成纳米管，就像微小的蜂窝结构。当我们通过电子显微镜观察它们时，我们可以看到一颗牙齿被切成两半，露出了带有长而微小的纳米管的复杂内部结构。由于这些纳米结构，鱿鱼蛋白质牙齿的强度、韧性和柔韧性优于许多合成聚合物和现代材料。

受鱿鱼启发的新材料

科学家和工程师可以从生物学中汲取灵感，利用独特的自然结构来建模和开发新型材料。例如，鱿鱼吸盘环齿启发了人们开发能够自行修复割伤、穿孔或划痕的自修复材料。

连接鱿鱼牙齿蛋白质的纳米晶体在断裂后可以重新形成。我们实验室受鱿鱼纳米晶体启发制造的材料可用于制造自我修复的医疗设备或机器人。这些材料的使用寿命更长，维护成本更低，在危险环境或人体内非常有用。

这些受鱿鱼启发的材料还可以自行组装和拆卸。具有这种特性的材料可以回收或降解而不会留下任何废物。这将使这种材料成为一次性塑料的一种有前途的生物基替代品。

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