科學(xué)家利用明膠制造出更強(qiáng)健的肌肉組織

近日，發(fā)表于國(guó)際雜志上的一項(xiàng)研究報(bào)告中，來(lái)自南加州大學(xué)的研究人員通過(guò)研究設(shè)計(jì)出了一種方法來(lái)制造強(qiáng)大健壯的肌肉纖維，研究者利用明膠制造出的這種肌肉可以在小型支架或芯片模具上生長(zhǎng)。

在正常胚胎發(fā)育期間，當(dāng)肌細(xì)胞融合形成肌肉纖維（肌管）時(shí)骨骼肌就開(kāi)始形成了，過(guò)去研究者對(duì)小鼠進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)小鼠肌管形成大約一周或不能繼續(xù)生長(zhǎng)后，肌管就可以被分離或者從蛋白包被的塑料支架上分層。本文研究中，研究者利用明膠制成凝膠支架，明膠是天然發(fā)生的肌肉膠原蛋白的衍生物，其可以更好地幫助研究者進(jìn)行研究。研究者發(fā)現(xiàn)，三周后，大多數(shù)的小鼠機(jī)體肌管仍然會(huì)吸附在明膠“芯片”上，而且其會(huì)長(zhǎng)的更寬更長(zhǎng)。

研究者預(yù)測(cè)，人類(lèi)的肌管組織同樣也會(huì)在明膠“芯片”上很好地生長(zhǎng)，隨后這些新生成改良的肌肉芯片組織就可以被用于研究人類(lèi)肌肉發(fā)育及疾病的發(fā)生，同時(shí)也可以用來(lái)進(jìn)行新型潛在藥物的多種試驗(yàn)。

研究者表示，包括肌營(yíng)養(yǎng)不良癥等多種涉及骨骼肌的疾病和機(jī)體障礙會(huì)明顯降低人類(lèi)的生活質(zhì)量，通過(guò)開(kāi)發(fā)廉價(jià)易于獲得的新型平臺(tái)或可幫助科學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中進(jìn)行骨骼肌的相關(guān)研究，我們希望本文研究或幫助開(kāi)發(fā)治療疾病的多種療法。未來(lái)計(jì)劃中，研究者將利用明膠芯片來(lái)研究肌萎縮側(cè)索硬化癥，肌萎縮側(cè)索硬化癥可以嚴(yán)重破壞運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元和肌肉細(xì)胞間的交聯(lián)，同時(shí)研究者們也將利用來(lái)自als患者機(jī)體的皮膚或血細(xì)胞在明膠芯片上研究肌肉神經(jīng)接點(diǎn)。

重磅！日本科學(xué)家研究出小型分子機(jī)器人，可治療多種疑難疾病！

　說(shuō)到機(jī)器人，咱們的第一印象是啥？是否可以像無(wú)線(xiàn)電控制器一樣遠(yuǎn)距離操作？還是您最近在商店中經(jīng)?？吹降念?lèi)似人形人工智能（AI）的機(jī)器人？這些是相對(duì)較大的機(jī)器，但人們也正在研究制造較小的“分子機(jī)器人”，這些機(jī)器人可以在體內(nèi)發(fā)揮積極作用，并治療困難的疾病。

　北海道大學(xué)大學(xué)院理學(xué)研究科副研究員明晃明（Akira Kakugo）創(chuàng)造了一種“分子機(jī)器人”，該分子機(jī)器人裝配了“化學(xué)零件”，也就是分子，代替了過(guò)去的機(jī)械機(jī)器人。他正在繼續(xù)他的研究，目的是在體內(nèi)執(zhí)行任務(wù)。研究結(jié)果令人振奮，人類(lèi)成功地制造出了世界上最小的分子機(jī)器人。

機(jī)器人零件

　移動(dòng)機(jī)器人需要三個(gè)要素。為機(jī)器人提供能源的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，發(fā)出命令的智控系統(tǒng)，以及感知命令的傳感器。

　由角鄉(xiāng)先生和其他人創(chuàng)造的移動(dòng)小分子機(jī)器人的“驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)”部分是“ Kineshin”和“ Micro”，Kineshin具有在人體中攜帶物質(zhì)的作用，Kineshin具有在體內(nèi)攜帶物質(zhì)的作用。它是通過(guò)關(guān)注稱(chēng)為“試管”的蛋白質(zhì)的組合而制成的。

　驅(qū)動(dòng)蛋白具有“運(yùn)動(dòng)”的特性，也被稱(chēng)為“運(yùn)動(dòng)蛋白”。能源是運(yùn)動(dòng)蛋白引起這項(xiàng)研究關(guān)注的原因。運(yùn)動(dòng)蛋白使用ATP作為能源。由于ATP也是生物體的能源，因此它在人體中含量很高。由于能量源是生物體內(nèi)的物質(zhì)，因此在考慮執(zhí)行諸如治療生物體內(nèi)疾病的任務(wù)時(shí)，無(wú)需擔(dān)心能量供應(yīng)。這是一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)。

　Kakugo看到第一部“將ATP用作能源的分子機(jī)器人”的視頻四處走動(dòng)時(shí)十分激動(dòng)。他能夠取得這樣的成就，是閱讀了大量生物技術(shù)相關(guān)的論文和參考書(shū)，并且經(jīng)歷了無(wú)數(shù)次試驗(yàn)和錯(cuò)誤，他說(shuō)：“我只是在學(xué)生時(shí)代就開(kāi)始進(jìn)行這項(xiàng)研究”。

　在“智控系統(tǒng)”中使用了DNA，將“如何移動(dòng)”命令傳達(dá)給運(yùn)動(dòng)蛋白。據(jù)說(shuō)，方法是由關(guān)西大學(xué)現(xiàn)任化學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院的Akinori Kuzuya教授在一次演講中給出的，他正在進(jìn)行有關(guān)合成DNA本身和控制DNA行為的研究。

　DNA是負(fù)責(zé)生物體內(nèi)遺傳信息的存儲(chǔ)和傳輸?shù)奈镔|(zhì)。一組由大量分子組成的兩條鏈，稱(chēng)為四種類(lèi)型的堿基：胸腺嘧啶，腺嘌呤，鳥(niǎo)嘌呤，胞嘧啶和。這兩個(gè)中的每一個(gè)都吸引一個(gè)“螺旋”，并且一條鏈中的胸腺嘌呤以“雙螺旋結(jié)構(gòu)”存在，其中另一條鏈中的鳥(niǎo)嘌呤和胞嘧啶類(lèi)似地結(jié)合到次明膠上。由于要為每個(gè)堿基確定要結(jié)合的另一方的堿基，因此當(dāng)解開(kāi)一組兩個(gè)的結(jié)構(gòu)并一一分離時(shí)，單鏈DNA是與其自身成對(duì)關(guān)系的分子（堿基）。

　通過(guò)熟練地運(yùn)用這種能力，Kakugo等人已經(jīng)能夠使用DNA向運(yùn)動(dòng)蛋白發(fā)送命令來(lái)控制其運(yùn)動(dòng)。

提供DNA控制運(yùn)動(dòng)

　當(dāng)它開(kāi)始工作時(shí)，出現(xiàn)了以下問(wèn)題。問(wèn)題是，“我應(yīng)該用這種運(yùn)動(dòng)蛋白編寫(xiě)什么樣的程序？”?Kakugo先生對(duì)此深入研究。

　“由一個(gè)只有幾微米的運(yùn)動(dòng)蛋白制成的分子機(jī)器人可以被制造出來(lái)嗎？它們的體積太小了，可以發(fā)揮作用嗎？”

　考慮到頭發(fā)的厚度大約為50-100微米，而紅細(xì)胞的直徑為7.5微米，由單個(gè)運(yùn)動(dòng)蛋白制成的分子機(jī)器人肯定顯得非常渺小。那時(shí)，我通過(guò)大自然得到啟發(fā)：螞蟻可以攜帶比自己更大的東西。

　“在那種情況下，可以通過(guò)把微小分子機(jī)器人聚集起來(lái)做大事情。”?考慮到這一點(diǎn)，角鄉(xiāng)先生立即決定控制他的運(yùn)動(dòng)，向他發(fā)出DNA來(lái)“創(chuàng)造并驅(qū)散羊群”。挑戰(zhàn)成功了：隨后的研究使分子機(jī)器人能夠響應(yīng)更復(fù)雜的命令。例如，您可以創(chuàng)建一個(gè)分子群并旋轉(zhuǎn)一圈，或者同時(shí)創(chuàng)建另一個(gè)分子群來(lái)探索該區(qū)域。另外，它們可以像螞蟻一樣攜帶大分子物質(zhì)。

　最后的挑戰(zhàn)是控制該命令的“傳感器”。再次見(jiàn)到別人給了我一個(gè)提示。

　這是與名古屋大學(xué)現(xiàn)任生物分子工程系的淺沼博之教授在一個(gè)研究小組中相遇的。Asanuma教授正在進(jìn)行利用光控制分子運(yùn)動(dòng)的研究，例如利用結(jié)構(gòu)隨光而變化的分子控制DNA中雙螺旋的形成和釋放。Kakugo先生說(shuō)，這項(xiàng)研究只是一個(gè)提示。

　為了打開(kāi)和關(guān)閉“控制系統(tǒng)”，他想到了將一個(gè)分子暴露在DNA中時(shí)其結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化的分子。通過(guò)照射光，結(jié)合的分子的形狀改變。他試圖利用分子形狀的這種變化而解開(kāi)并重新連接雙鏈DNA的事實(shí)來(lái)切換命令。然后，我們成功地創(chuàng)建了一個(gè)分子機(jī)器人，該機(jī)器人在暴露于人眼可見(jiàn)的可見(jiàn)光時(shí)會(huì)聚集，而在暴露于人眼不可見(jiàn)的紫外線(xiàn)時(shí)會(huì)分散。

DNA折疊進(jìn)化了分子機(jī)器人

　分子機(jī)器人已經(jīng)可以通過(guò)組團(tuán)來(lái)做大事情，但是它們的弱點(diǎn)是它們太小?！凹热恍Ч芎?，我們是否可以使用相同的材料在結(jié)構(gòu)上和驅(qū)動(dòng)上做些更多的事情？”?為此，角鄉(xiāng)先生一直在與關(guān)西大學(xué)化學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院的秋谷信紀(jì)教授以及東京工業(yè)大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)系的小瀨昭彥教授進(jìn)行研究。

　在這項(xiàng)研究中，Kakugo和他的同事們專(zhuān)注于一種稱(chēng)為“ DNA折疊”的結(jié)構(gòu)。當(dāng)您想到折疊時(shí)，您可以考慮折疊一張紙以制造飛機(jī)，或?qū)⒄奂埥Y(jié)起來(lái)制成刀劍。DNA折疊很相似，通過(guò)折疊長(zhǎng)的單鏈DNA并結(jié)合短的DNA來(lái)固定結(jié)構(gòu)以創(chuàng)建更大的結(jié)構(gòu)。

　在實(shí)驗(yàn)中，將具有與DNA折疊結(jié)構(gòu)配對(duì)的DNA的分子添加到微管中，作為DNA折疊結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)蛋白運(yùn)動(dòng)的立足點(diǎn)。然后，微管沿徑向聚集，形成看起來(lái)像星形的結(jié)構(gòu)。當(dāng)將一種將四種運(yùn)動(dòng)蛋白（驅(qū)動(dòng)蛋白）結(jié)合在一起的分子添加到其中時(shí)，星狀結(jié)構(gòu)聚集，先前為微米級(jí)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)立即變?yōu)楹撩准?jí)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。我長(zhǎng)大了。

　另外，添加了作為能量來(lái)源的ATP。然后，該結(jié)構(gòu)迅速縮小到其原始大小的1/40。由于這種收縮運(yùn)動(dòng)類(lèi)似于稱(chēng)為平滑肌的肌肉，它與人體內(nèi)部器官的肌肉相同，因此該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以稱(chēng)為“人工分子肌肉”。

　實(shí)際上，即使沒(méi)有DNA折疊結(jié)構(gòu)，也觀察到了“人工分子肌肉”的這種收縮。但是，據(jù)說(shuō)具有DNA折紙結(jié)構(gòu)的人收縮快18倍。DNA折紙的存在不僅對(duì)于分子機(jī)器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的收縮率是必不可少的，而且對(duì)于制造各種結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)也是必不可少的。因此，它將極大地參與分子機(jī)器的未來(lái)發(fā)展。

　由于今次副教授的研究人員使用的分子機(jī)器人和人工分子肌肉是利用生物體內(nèi)的物質(zhì)制成的，因此有望用作需要很好地適應(yīng)生物的醫(yī)學(xué)分子機(jī)器人。將會(huì)完成。在不久的將來(lái)，小型機(jī)器人將拯救我們的生命的日子將會(huì)到來(lái)。

　Kakugo先生在有關(guān)分子機(jī)器人的演講中說(shuō)，給我留下了深刻的印象。

　“一個(gè)分子機(jī)器人可以做的事情是有局限性的，但是通過(guò)聚集分子機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)人不能做的事情。將來(lái)，將提供具有各種功能和結(jié)構(gòu)的分子機(jī)器人。如果發(fā)展起來(lái)并成為一個(gè)團(tuán)體，它可能會(huì)發(fā)揮無(wú)限的力量，對(duì)我自己也是如此，一個(gè)人的能力是有限的，這些研究只能在許多研究人員的幫助下進(jìn)行。而已。 ”

　“即使只是一點(diǎn)點(diǎn)，我也想解決人類(lèi)所面臨的問(wèn)題。如果我們共同努力，可能性是無(wú)限的?！?/p>

許多研究人員正在合作研究具有無(wú)限潛力的小型機(jī)器人。我非常期待未來(lái)它將如何發(fā)展并融入我們的生活。

魚(yú)膠的用法魚(yú)膠有什么功效

魚(yú)膠與燕窩、魚(yú)翅齊名，是八珍之一，素有海洋人參之譽(yù)。那魚(yú)膠要如何使用食用呢?以下是由我整理關(guān)于魚(yú)膠的用法的內(nèi)容，希望大家喜歡!

魚(yú)膠的用法 一、西洋參枸杞燉魚(yú)膠

材料：魚(yú)膠7個(gè)，枸杞適量，西洋參適量，冰糖適量 ;

做法：

1、魚(yú)膠提前10小時(shí)泡發(fā);

2、泡發(fā)好的魚(yú)膠用剪刀剪成條狀，加入枸杞;

3、倒入鍋里，加水，加西洋參;

4、蓋上蓋子，等燉好時(shí)，再加冰糖，蓋上蓋子待冰糖融化了就可以了

功效：養(yǎng)血止血、補(bǔ)腎固精，補(bǔ)氣血、養(yǎng)容顏。

二、火龍果芹菜炒魚(yú)餅

材料：魚(yú)膠150g，火龍果1個(gè)芹菜1/4棵，油適量，鹽適量，生抽適量，生粉適量，胡蘿卜適量。

做法：

1、平底鍋刷一層薄油，燒熱，放進(jìn)魚(yú)膠，攤薄;中小火煎至兩面金黃盛起，放涼后切成小丁;

2、火龍果清洗干凈外皮，從1/5處縱切一刀;用小刀在火龍果肉上劃十字花刀，取出果肉;果殼留著當(dāng)盛器用，隨意地在邊緣切幾刀，讓果殼看起來(lái)美貌一點(diǎn);

3、胡蘿卜削皮后切丁，芹菜清洗后同樣切丁;

4、燒熱油鍋，倒入胡蘿卜丁煸炒至軟身，在炒的過(guò)程可以適當(dāng)灑點(diǎn)水;倒入芹菜丁，翻炒至芹菜丁顏色變青綠;放鹽調(diào)味后盛起備用;

5、煎熟切丁的魚(yú)餅倒入鍋里，淋入適量生抽，翻炒均勻;火龍果芹菜炒魚(yú)餅的做法步驟1010、倒入剛才炒好的胡蘿卜芹菜丁;

6、倒入火龍果丁，翻炒均勻;

7、生粉加入清水兌成水淀粉，淋入鍋里，勾個(gè)薄芡，翻炒均勻即可;

功效：平肝降壓

三、紅棗蓮子魚(yú)膠糖水

材料：魚(yú)膠100g，紅棗20g，蓮子20g，冰糖50g，水250ml。

做法：

1、紅棗蓮子洗干凈;魚(yú)膠用熱水泡軟，剪成小塊;

2、加250水，放到電壓鍋燉3小時(shí);拿出來(lái)加冰糖;隔水讓冰糖融化就可以了。

功效：補(bǔ)血、止血、滋陰、潤(rùn)燥。

四、上湯魚(yú)膠

材料：豬骨1000g，魚(yú)膠2片，香菜適量，鹽適量，雞精適量，姜適量。

做法：

1、魚(yú)膠提早一天泡發(fā)備用。鍋里燒水，下豬骨焯洗干凈備用。高壓鍋加水，下焯洗好的豬骨。再加入多多的姜片。

2、大火壓煮開(kāi)，轉(zhuǎn)小火壓煮至出味。減壓開(kāi)蓋，瀝出排骨，將上湯直接裝在燉鍋里。將泡好的魚(yú)膠剪成小細(xì)碎，下至燉鍋中。高檔電力燉制二小時(shí)，再轉(zhuǎn)低檔繼續(xù)燉制一小時(shí)左右即可。

3、食用前，加入適量細(xì)鹽及雞精提味。在湯碗里加適量香菜提色提味。將燉好的上湯魚(yú)膠打在碗里即可享用了;

功效：補(bǔ)充膠原蛋白，保持或恢復(fù)皮膚彈性。

魚(yú)膠的種類(lèi) ①明膠

由生產(chǎn)魚(yú)片時(shí)剩下的不帶內(nèi)臟、血、肉等的皮和鱗制成。原料經(jīng)洗凈、石灰水浸泡處理、浸酸脫去魚(yú)鱗中的磷酸鈣、漂洗、中和、膠化、過(guò)濾、凝凍、切片和干燥即成。明膠純度高、透明度和粘度大、凍力強(qiáng)，主要用于制造培養(yǎng)基、珂版、感光膠片等，也可用于食品工業(yè)。

②粗膠

將與血、肉、內(nèi)臟混雜在一起的頭、尾、骨等粗膠原料清洗后，在加壓釜中以蒸汽加熱，再經(jīng)壓濾或高速離心分離，除去雜質(zhì)和魚(yú)油后，蒸發(fā)濃縮到50%濃度，再加入防腐劑和香料即成。在常溫下不凝凍，使用方便。是木材、皮革等的膠粘劑，也是火柴、砂輪制造中的粉末粘合劑。

③魚(yú)鰾膠

魚(yú)鰾水洗除去粘液、血污后，剝?nèi)?nèi)、外層薄膜，較大而厚的單獨(dú)干燥成片膠;較小而薄的則數(shù)片疊在一起碾壓成圓形或帶形，干燥后稱(chēng)為圓膠或帶膠。色微黃、半透明、質(zhì)強(qiáng)韌，稍有魚(yú)腥味，用作啤酒等飲料的澄清劑和果汁果醬的增稠劑。此外優(yōu)質(zhì)大黃魚(yú)片膠又稱(chēng)魚(yú)肚，是傳統(tǒng)的海珍品。黃唇魚(yú)膠是名貴滋補(bǔ)品。魚(yú)膠用作酒類(lèi)的澄清劑，久已用于啤酒的澄清，提高清涼度，相應(yīng)提高冷凍穩(wěn)定性，而且對(duì)縮短后熟周期有一定作用。

魚(yú)膠的功效 從中醫(yī)角度，魚(yú)膠極有滋補(bǔ)食療作用，是取自魚(yú)鰾曬干制成，一般會(huì)采用巨大的鱘魚(yú)、和大黃花魚(yú)為原料，由于各種花膠魚(yú)肚會(huì)隨著不同魚(yú)類(lèi)加工炮制，故魚(yú)鰾堅(jiān)硬程度亦有異，可分成廣肚、花膠與炸肚三種，身價(jià)由每斤幾百元至幾千元不等。花膠自古便屬于?海八珍?，而經(jīng)過(guò)營(yíng)養(yǎng)學(xué)的分析，猶如?達(dá)芬奇密碼?般，解開(kāi)了花膠的?寶物?之謎。

由于魚(yú)膠中含有大量的膠原蛋白質(zhì)，且易于吸收和利用，因而備受人們的青睞?，F(xiàn)在市面上較多的鮸魚(yú)膠和深海里的大魚(yú)膠，俗稱(chēng)?莽撞膠?，都是含膠質(zhì)極其豐富的魚(yú)加工而成的。這些魚(yú)膠含有極其豐富的蛋白質(zhì)、維他命、礦物質(zhì)等人體必需元素。

魚(yú)膠能增強(qiáng)胃腸的消化吸收功能，提高食欲，有利于防治食欲不振、消化不良、便秘等病癥;能增強(qiáng)肌肉組織的韌性和彈力，增強(qiáng)體力，消除疲勞;能加強(qiáng)腦神經(jīng)功能，促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育，提高思維和智力，維持腺體正常分泌;可防治反應(yīng)遲鈍、小兒發(fā)育不良、產(chǎn)婦乳汁分泌不足、老年健忘失眠等。由于魚(yú)膠含有大量膠汁，又具有活血、補(bǔ)血、止血、御寒祛濕等功效，所以能提高免疫力，對(duì)于體質(zhì)虛弱、真陰虧損、精神過(guò)勞的人士，作為進(jìn)補(bǔ)更為合適。

除此以外，魚(yú)膠還是女性補(bǔ)充膠原蛋白的最佳選擇。人體皮膚中的蛋白質(zhì)有70%是膠原蛋白，所組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)支撐著皮膚，使肌膚看起來(lái)光滑飽滿(mǎn)，柔軟又富有彈性。隨著年齡的增長(zhǎng)，皮膚組織中的膠原蛋白流失的速度漸漸超過(guò)了生成的速度，于是皮膚失去彈性變薄老化，出現(xiàn)松弛、皺紋、干澀等現(xiàn)象，所以適時(shí)補(bǔ)充膠原蛋白，可使皮膚恢復(fù)青春活力。

魚(yú)膠浸泡具體的方法

1、一般花膠用熱水浸泡。

2、將花膠放進(jìn)沸水里約20分鐘，熄火，焗至水和暖。取出再泡冷水，每天要換水(切忌沾到肥油)。

3、花膠為膠質(zhì)極重之物，容易黐底，煲時(shí)宜用竹笪墊底，以防燒焦。

4、煮用時(shí)應(yīng)用姜、蔥、油、鹽、燒酒起鑊，放入水，待水滾，把花膠放進(jìn)沸水滾，約15分鐘以除腥味。

5、花膠煲得時(shí)間長(zhǎng)便會(huì)漸漸溶化。

6、要花膠好吃，首先煲好上湯，再放入花膠約20分鐘便可。

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