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相信很多应该人对液态金属的映象来自于电影《终结者Ⅱ》当中的液态金属机器人吧?电影当中的液态金属机器人能够像液体一样流动,可以任意改变自己的形状。然而,现实当中的液态金属却比电影当中的液态金属更加迷人,液态金属又称金属玻璃或非晶合金,已被广泛应用于运动器材、医疗器械和电讯产品的制造中,通过人为调控,优化材料性能后,运动员使用以益泰金属为原材料的高尔夫球杆,能够将球轻松击打出更远的距离;液态金属制成的手术刀,将兼具更小、更薄、更锋利的特性,减少对患者造成的创口破坏,使创口愈合更快;用液态金属作的手机壳,不仅外表美观,呈水银般的光泽,带有液态流动感,且更抗摔,耐磨......
终结者液态金属机器人
液态金属既有固体金属一样出色的导电性,又可以像水一样汇聚自如,这种难能可贵的特性一直是科学家们关注的重点,其中生物神经连接则是液态金属最惊艳的一种。来自中国的科学家们已经推出了最新的研究成果,使用液态金属可修复被切断的神经组织。目前,中国科学家们已经对牛蛙的切断神经组织进行了液态金属测试。中国清华大学研究小组表示,这项创新技术未来可提高修复动物和人类神经组织的方法,避免遭受长期残疾之苦,据悉,前不久日本研究人员也宣称,也能使用液态金属修复动物神经组织。
液态金属
人体就像一部精密的仪器,神经网络遍布于人体全身,神经纤维就好比这部仪器当中的电线,它以神经冲动的方式传递着各种电信号,控制整个身体肌肉的运动。如果神经纤维受到伤害甚至断裂,就会造成整个机体的运动功能障碍。神经损伤与断裂在医学上极为普遍,据统计有多达100种以上的因素均可造成神经破损。尽管许多神经损伤一定程度上可通过某种手术或物理方式加以治疗,但神经纤维一旦被彻底切断或破坏,唯一的希望只能是将这些分隔的末梢尽快连通。现在的科技和医疗水平虽然可以通过自体其它部位神经移植(或尸体神经捐献移植)将断裂神经重新相连,但是这项技术并不完美,往往受到供区神经来源不足、供区神经功能丧失,以及供区神经结构和尺寸不匹配等限制,神经连接上以后它自身修复十分缓慢。肌肉如果接受不到神经传递的电信号,没有神经控制的肌肉会持续退化,甚至可能形成无法修复的损伤造成残疾。神经信号一旦持续中断,患者对应的肌肉功能即会随之减退、萎缩,直至造成永久性的功能缺失乃至截瘫。迄今,临床医学上逐步得到广泛认同的是,如能将恢复期的肌肉神经信号持续高效地传达至目标,则将大大加速神经的修复过程并促成其保持原有功能,但研究人员一直苦于找不到实现方法。
人体神经网络
中科院刘静带领的研究小组则认为找到了一条解决办法。因为神经功能主要是通过电信号的传输和响应来实现的,基于这一考虑,该小组的研究人员10余年来在液态金属材料学与生物医学工程领域进行长期积累和实践,首次提出了具有突破性意义的液态金属神经连接与修复技术,旨在迅速建立切断神经之间的信号通路及生长空间,从而提高神经再生效率并降低肌肉功能丧失的风险。
牛蛙实验
“我们把液态金属灌注在硅胶软管中,制备出可放在生物体内的液态金属导线,这种导线质地柔软,并且具备极好的生物相容性,通过手术帮助一只大腿神经断裂的牛蛙,用液态金属连接起其断裂的神经,通过外加电刺激信号我们发现牛蛙的坐骨神经重新释放了神经冲动,并且引起了下肢的肌肉收缩,在牛蛙的体内,液态金属充当了完美的临时桥梁,电生理测试表明,结果与没有受伤的神经几乎一样,这只瘫痪的牛蛙又恢复了行走的能力......中国的原创科技成果,哪些能够向世界输出?我希望液态金属算一个。”——中科院理化所双聘研究员、清华大学教授刘静告诉记者。
肢体断裂实验
这项研究为解决神经修复的难题提出了一个全新的思路,实验表明液态金属是修复牛蛙被切断神经组织的最有效方法。通过治疗神经信号可以在修复后的神经组织间隔传递,在神经细胞缓慢的修复过程中,让断线的肌肉重新收到神经的信号刺激而不至于萎缩,将有望帮助每年数百万神经损伤的病人,科学家认为,液态金属能够很好地应用于医学手术,金属在体内可保持人体正常温度。但是否该实验对于人类安全仍需进行更多的测试,才能投入在临床治疗,而这一切对于液态金属的应用来说才刚刚开始!