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多巴胺是什么?它有哪些功能?(多巴胺是什么?它有哪些功能呢)

肾上腺素,微生物化学内部结构是这种的,微生物化学中文名称4-(2-苯甲酸苯基)-1,2-苯二酚

其它答主也说过,是关键的神经传导物质,与人的情爱呀、兴奋感有关。

还有甚么促进作用?说点和他们高分子专业上的有关的吧。

肾上腺素,这个小东西很“黏”,怎么回事呢?这事还得从海胆说起,没错,就是你时常吃的大丰,海鳗(还有甚么其它用法?统统砸过来!)

野生状态的海胆常常都是粘在在岩石啊、珊瑚礁的表层,展示出了很强的黏结力,不光在石头表层,还会时常黏附在船体合金外表层。后来发现,好像没有这小东西粘不住的表层,在玻璃、云母、石英、木头、塑料等人们常用合金材料的表层都有著极好的粘力,甚至可以粘在著名的超亲水性合金材料聚丙烯(PTFE)表层上。除此之外还残花在,育苗黏合剂常常见水就失去功效,这小东西却日晒雨淋浑不怕。人们就想看看,到底是甚么其原因。总之,有机体同时实现的特定的机能常常是其精细微生物化学内部结构、高级组装内部结构、宏观物理内部结构等共同促进作用的结果。他们一层层来看:

微生物肾脏内部结构

从有机体这类肾脏内部结构来讲,同时实现海胆类表层黏附性能的肾脏就是从海胆体内伸出来的领才内部结构。而或者说同时实现与表层碰触的是领才尾端的那一小“蛤蜊”(英文名叫Plaque,原谅我一时找不到合适的翻译)。

显微内部结构

如果拿一个显微镜的话,就能看见领才尾端的显微内部结构,事实上是一类疏松多空的颗粒状内部结构。总之这种的内部结构更多的提供了领才的强度与韧性。

别急,他们的主角肾上腺素马上就要出来了。

微生物化学内部结构

再来预测一下表层碰触的部分的微生物化学内部结构。主要是一些特定内部结构的蛋白质,命名为Mfp1至Mfp6。总之那些蛋白质这类之间就有著非常复杂的相互促进作用,每种蛋白质的具体机能也不尽相同,先按下不表。

更进一步的预测那些蛋白质的分子内部结构,就发现,它们的胺基酸字符串中所含丰富的肾上腺素内部结构。更严格地一点说,是所含肾上腺素胺基酸位点(图片中的红色字符串)。而那些肾上腺素位点中的邻二甲基内部结构是黏性的关键来源。

总之,有的是爸爸妈妈会说,纯天然胺基酸中并没有肾上腺素胺基酸。极好,但是别忘了,纯天然胺基酸中有著与肾上腺素胺基酸非常类似的脯氨酸(燕座一个酚甲基),一般认为蛋白质中的肾上腺素胺基酸位点衍生自脯氨酸。

邻二甲基内部结构为甚么对多种表层有那么强的黏合力?事实上学术界对此也是悬而未决,一般认为一类其原因是共价键,另一类其原因是邻二甲基内部结构对其它氢原子,尤其是合金氢原子的强配位促进作用。除此之外一方面,邻二甲基在某些条件下是不稳定的,会氧化为邻二醌内部结构,而邻二醌内部结构彼此间可以反应使得蛋白质质发生聚合反应,这也在一定程度上增加了黏性。

总之无论是哪种其原因,学术界至少知道了或者说发粘的就是邻二甲基内部结构。而且微生物黏合剂在各个方面比起育苗黏合剂都显示出了得天独厚的优势。于是,一场人造大戏就拉开了序幕。下面简单地举几个红豆:

YOYO一:人造黏合剂(用于合金材料界面黏合)

黏合剂在生产生活中发挥了关键的促进作用。小到你用的固体胶、即时贴,大到汽车、航空航天产业都离不开黏合剂的身影。而人们对于新合金材料的性能与要求是无止境的。

目前人们使用的育苗黏合剂都是高分子化合物。虽然上文所讲的海胆黏性蛋白质性能很好,但是总不能一个一个把上面的黏性成分刮下来。而从合成的角度说,育苗制备那些黏性蛋白质更是不可能的。所以,既然不能完全模仿,就使用这里面最有效的黏性成分——邻二酚甲基内部结构。美国学者Johnason曾经进行过这种的探索,在聚苯乙烯聚合物中共聚上邻二酚内部结构(注意仅仅是邻二酚,而不所含肾上腺素中的苯甲酸内部结构),就完全可以同时实现其黏合性能,那些人造黏合剂在对于多种表层都展示出了较强的黏合能力,可以接近于现在已经商业化的一些强力黏合剂。

但是,目前的育苗黏合剂还有一个关键缺点,就是粘了几次之后黏合能力迅速下降。为了解决这种的难题,有学者就利用邻二酚类人造黏合剂制备出具有特定的纳米柱阵列形貌的可黏合表层。

为甚么要使用这种的阵列形貌,事实上还是跟微生物学的。这次学习对象是壁虎。壁虎他们知道,可以在垂直的墙面快速行走,展示出了特定的微生物黏性。壁虎爪的黏性更多的是源于爪子表层特定的微纤毛物理内部结构。

所以,结合了物理内部结构人造和微生物化学内部结构人造,一个黏合剂大杀器就出现了。这个是美国学者Messersmith, P. B.的巅峰之作。它逆天在甚么地方呢?就是即便你把这个表层揭开-粘上上千次,黏合力都没有明显的下降。而且这种一个过程在水环境中也可以保持。

YOYO二:人造黏合剂(用于外科手术)

用于外科手术的黏合剂的性能要求是非常高的。首先,在水存在的环境中,以及复杂的生理液体环境中要具有一定的黏合性;其次,要具有较低的微生物毒性,不会引起有机体的过敏反应、排异反应等等。最后,通过改变肾上腺素聚合物的主链内部结构与连接基团,可以广泛调节这类合金材料的固化时间、溶胀性质、力学性能和降解速度。目前,初步的研究结果表明,肾上腺素类育苗黏合剂对微生物组织具有强力黏合性,粘力甚至超过了纤维蛋白质胶。

Messersmith, P. B.曾经一小鼠为研究对象研究过一类PEG-肾上腺素的有机体内黏合性能。

在小鼠脂肪组织施加黏合剂之后,加入高碘酸盐就可以使这类黏合剂原位地固化。小鼠养了一年以后,他获得了这种的组织切片结果:

可以看到,黏合剂与脂肪组织的界面清晰可见,脂肪组织健康,血管分布良好,同时也没有发现炎症与纤维囊病变的发生。这种的结果在外科手术黏合剂合金材料的开发中的确是可遇不可求的,该实验室也在积极开发相应的商业化产品。

以上。

参考文献

1.Lee, B. P.; Messersmith, P. B.; Israelachvili, J. N.; Waite, J. H., Mussel-Inspired Adhesives and Coatings. In Annual Review of Materials Research, Vol 41, Clarke, D. R.; Fratzl, P., Eds. 2011; Vol. 41, pp 99-132.

2.Anderson, T. H.; Yu, J.; Estrada, A.; Hammer, M. U.; Waite, J. H.; Israelachvili, J. N., The Contribution of DOPA to Substrate–Peptide Adhesion and Internal Cohesion of Mussel-Inspired Synthetic Peptide Films. Advanced Functional Materials 2010,20 (23), 4196-4205.

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4.Ye, Q.; Zhou, F.; Liu, W., Bioinspired catecholic chemistry for surface modification. Chemical Society Reviews 2011,40 (7), 4244-4258.

5.Matos-Pérez, C. R.; White, J. D.; Wilker, J. J., Polymer Composition and Substrate Influences on the Adhesive Bonding of a Biomimetic, Cross-Linking Polymer. Journal of the American Chemical Society 2012,134 (22), 9498-9505.

6.Lee, H.; Lee, B. P.; Messersmith, P. B., A reversible wet/dry adhesive inspired by mussels and geckos. Nature 2007,448 (7151), 338-341.

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8.Brubaker, C. E.; Kissler, H.; Wang, L.-J.; Kaufman, D. B.; Messersmith, P. B., Biological performance of mussel-inspired adhesive in extrahepatic islet transplantation. Biomaterials 2010,31 (3), 420-427.

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