□翟萬(wàn)銀

我們每天都能吃到“螺紋鋼”

□翟萬(wàn)銀

圖1

圖2

圖3

圖4

圖5

圖6

圖7

圖8

眾所周知，帶螺紋的鋼筋是建筑材料，高層建筑少不了它。這種帶有很多螺紋的鋼筋，具有很高的拉伸強(qiáng)度，能增強(qiáng)與混凝土的接觸面，結(jié)合更牢固，提高鋼筋混凝土的整體力學(xué)強(qiáng)度。然而，要說(shuō)我們?nèi)粘Ｊ澄镏幸灿新菁y鋼，那真是不可思議，且令人恐怖。

偏偏事實(shí)就是這樣，只不過(guò)這種螺紋鋼是微型螺紋鋼，如圖1就是食物中的螺紋鋼，直徑大約150至180納米（圖中的標(biāo)尺為200nm），在透射電子顯微鏡下，其螺紋清晰可見，并且似乎質(zhì)地堅(jiān)硬，大概鐵打的牙齒也別想咬碎它，一不留神，還可能刺穿口腔。

圖2、圖3則顯示有更多的螺紋鋼，圖4甚至還能看到扁型螺紋鋼。

當(dāng)然，大多數(shù)食物中的螺紋鋼并不像我們所想象的那樣堅(jiān)硬，相反它很柔軟，味道鮮美，營(yíng)養(yǎng)豐富，而且容易消化吸收。它的本質(zhì)其實(shí)是“膠原蛋白”。

上述四張照片是從透射電子顯微鏡下拍攝的。實(shí)際上它都是從豬皮膚中所提取的膠原蛋白，科研人員將其滴加在透射電子顯微鏡專用的銅網(wǎng)上，經(jīng)過(guò)磷鎢酸負(fù)染色處理，干燥之后，再置于透射電子顯微鏡在120千伏電壓下進(jìn)行觀察才能拍得。

這種膠原蛋白即“螺紋鋼”在人體內(nèi)幾乎遍布全身，除少部分血液細(xì)胞外，所有細(xì)胞都有胞外基質(zhì)。

現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的類似“螺紋鋼”的膠原蛋白已有20多種，其重要功能之一是作為人體的“建筑材料”，形成支架，并向支架搭起的空間提供細(xì)胞黏附，然后由細(xì)胞再分泌膠原蛋白，與原支架連接形成新支架。

這種“螺紋鋼”式的細(xì)胞外支架，不僅可以牢固地栓住細(xì)胞，也能保護(hù)細(xì)胞免受擠壓，特別是很多作用于細(xì)胞的激素分子、細(xì)胞間的信號(hào)分子、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、無(wú)機(jī)離子等，都首先附著在這些“螺紋鋼”上等待細(xì)胞核內(nèi)的通知，然后才能有序地與細(xì)胞膜結(jié)合，與內(nèi)部打電話傳遞信息（細(xì)胞生物學(xué)上叫“信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)”）。抑或，有些激素分子則從“螺紋鋼”支架上下來(lái)，直接穿過(guò)細(xì)胞膜，進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)傳遞信號(hào)。

“螺紋鋼”的另一個(gè)功能是成骨。當(dāng)磷酸根離子結(jié)合在“螺紋鋼”上之后，鈣離子就很容易與磷酸根離子起反應(yīng)，形成羥基磷灰石（磷酸鈣的一種）納米微晶體，恰好鑲嵌于“螺紋鋼”的螺紋凹槽內(nèi)，成致密、有規(guī)律的排布，從而形成既堅(jiān)硬又有彈性的骨頭。沒有螺紋鋼，大家就都沒有骨頭了，成了軟體動(dòng)物。

“螺紋鋼”在不同的細(xì)胞有不同的種類、數(shù)量和比例。骨頭中的“螺紋鋼”當(dāng)然要多，脂肪組織中相對(duì)要少。圖5是從網(wǎng)上下載的細(xì)胞外基質(zhì)模式圖，其中三根黃色螺旋帶狀結(jié)構(gòu)就是本文所說(shuō)的“螺紋鋼”（膠原蛋白）。圖6、圖7是細(xì)胞外較多的膠原蛋白，電子顯微鏡下仿佛銀裝素裹，甚是美麗。

“螺紋鋼”千萬(wàn)不能病變，皮膚“螺紋鋼”斷裂或失去彈性，人的臉上就會(huì)出現(xiàn)溝壑縱橫、皺紋滿面。腫瘤細(xì)胞周圍組織的“螺紋鋼”斷裂，就會(huì)鎖不住癌細(xì)胞，使它有逃離擴(kuò)散的通道。

心腦血管壁的“螺紋鋼”如果被鈣、磷酸根包圍，就會(huì)骨化、血管變脆、動(dòng)脈硬化，這樣隨時(shí)有可能造成心肌梗塞、腦溢血而危及生命。

當(dāng)今可以實(shí)現(xiàn)人造器官的組織工程，就是利用各種生物相容性材料在體外構(gòu)筑好細(xì)胞支架，讓細(xì)胞在體外附著、遷入、繁殖并發(fā)揮功能。其中最好的支架材料莫過(guò)于本文所說(shuō)的膠原蛋白“螺紋鋼”了。

圖8、圖9便是科學(xué)家用這樣的“螺紋鋼”構(gòu)筑的組織工程細(xì)胞支架。仔細(xì)看唷，那上面還有螺紋的痕跡？