仿生“含羞草” 或让盲人重见光明

含羞草在受到外力触碰时，叶子会自动闭合。这种反应看似简单，其实是植物经过亿万年进化才具备的适应环境的能力。受此启发，深圳先进院医工所纳米调控中心副研究员杜学敏博士研发了多种会“害羞”的智能仿生材料。近日，杜学敏在接受深圳商报记者采访时表示，“这种材料在外界刺激下，会像含羞草一样发生形变，可以很好地贴合人体组织的弧度。目前，我们正在研发将这种材料用于治疗失明、心血管疾病等。”

尝试用“含羞草”代替视网膜

人眼就像一台照相机，瞳孔发挥光圈的作用，晶状体则是变焦镜头，负责把像聚焦投射到视网膜上，再通过视觉神经传导到大脑，就能看见物体。当视网膜和神经组织的联系“断”了，就会导致失明。

杜学敏告诉记者，他们研发了一种仿生智能材料，尝试让失明患者重见曙光。

据介绍，这种材料可设计成能替代病变视网膜和神经组织“恢复联系”的薄膜器件。如何让这种平面器件和视网膜曲面更好地贴合，就需要用到来自含羞草的灵感：在器件后附着一层特殊的水凝胶，使其在特定温度或光线照射下可以自动变形。

杜学敏告诉记者，通过微创手术，将薄膜器件植入到眼球内，通过近红外光刺激，器件会自动贴合视网膜曲面并发挥类似视网膜的功能，从而有望让失明患者重见光明。

讨细胞喜欢的仿生人工血管

利用类似的“含羞草”原理，杜学敏团队还开发了仿生人工血管。

据世界卫生组织统计，心血管疾病是目前全球致死率最高的疾病。目前临床治疗的有效方法之一是动脉搭桥术，但植入的血管支架存在无法与人体相容、引发并发症以及不能长期使用等问题。

杜学敏团队研发了一种可自动降解的仿生人工血管，有望帮助患者长出新的血管。据介绍，这种人工血管需要满足三个条件：能在人体体温下像含羞草一样自动闭合成管状，具备让细胞“喜欢”生长的环境，同时能提供一定的力学支撑。

杜学敏告诉记者，他们研发的仿生人造血管，可以在人体温度(37℃)的液体中自动卷曲成管状。管的内壁设计有多孔纤维状结构，便于内皮细胞在上面附着生长。经过外部培养，形成高度类似血管内膜组织结构的完备血管内皮细胞单层，再移植到人体中，有望在完成修复血管的“任务”后自动降解。目前，研究人员已完成了体外细胞实验，下一步将开展动物实验。

从大自然中得到灵感

杜学敏说，自己很喜欢接触大自然，“含羞草”的灵感，正是因为先进院附近长着很多含羞草，自己在散步时得到了启发。“变色龙变色、含羞草自动闭上、松果遇湿闭合，都是自然界中的生物经过亿万年进化所具备的适应环境的能力，我在想这种能力可不可以用于科研，尤其是医疗领域。”杜学敏告诉记者。

此前，受变色龙的启发，杜学敏团队曾开发仿生美瞳。