鱿鱼和章鱼是我们海洋中最迷人的生物之一,它们被赋予了一种独特的能力,可以流畅地改变皮肤的颜色和透明度。这给了它们一种几乎超凡脱俗的光环——对于试图了解它们主动伪装背后机制的科学家来说,它们可能也是如此。
这是因为鱿鱼的皮肤细胞不能在实验室中培养,这使得它们几乎不可能被研究。但现在,一些勇敢的研究人员提出了一个聪明的解决方案:在人类细胞中复制鱿鱼的伪装能力。
“我们有了这个疯狂的想法,看看我们是否能捕捉到鱿鱼皮肤组织在人类细胞培养中改变透明度的能力的某些方面,”阿隆·戈罗德斯基(Alon Gorodetsky)说,他在美国化学学会的一次会议上发表了他的团队的发现,在一份新闻稿中。
Gorodetsky解释说,头足类动物所谓的“可调透明度”通过色素着色和结构着色的结合发挥作用,色素着色可以改变吸收的光量,结构着色可以影响光在微观和纳米结构中的散射方式。
Gorodetsky和他的研究集中在白色细胞上,这种皮肤细胞通过一种叫做反射蛋白的蛋白质促进结构着色。这些反射物通常聚集在一起,形成纳米颗粒,可以反射出白色的光。
通过让光线通过而不产生散射,表面就会显得透明。随着更多的散射,皮肤变得不透明。研究人员的目标是控制这些细胞中的反射蛋白,以控制透明度。
Gorodetsky说:“我们想让哺乳动物细胞稳定而不是暂时地形成反射纳米结构,这样我们就能更好地控制光的散射。”
为了验证这一点,Gorodetsky的团队首先必须将鱿鱼中的反射蛋白形成基因引入人类细胞,但要弄清楚如何让增强的人类细胞稳定地产生反射蛋白需要一些修补。
最终,他们在盐中找到了救赎。
通过在细胞培养的培养基中加入盐,人类细胞中的反射素开始聚集成更大的纳米颗粒。他们添加的越多,反射团块就越大。这实际上允许他们通过控制盐的量来调节透明度。
这一发现的意义并不是帮助创造隐形人。相反,Gorodetsky希望他的团队的发现能让科学家们更好地成像鱿鱼的皮肤细胞,这反过来又有希望导致更多受鱿鱼启发的创新,比如液体窗口。