皮肤的黑色素可以导电

研究人员早就知道真黑素（一种使人类皮肤、头发和眼睛变色的色素）可以导电。但天然形式的真黑素导电性不够强，无法发挥很大作用，而且没有人知道如何提高它的导电性。本周，情况发生了变化。在本周发表在《化学前沿》杂志上的一篇论文中，一个由意大利科学家组成的跨学科团队描述了一种显著提高真黑素导电性的突破性方法。

“这是现在可以开始的漫长过程的第一块[垫脚石]，”研究作者、那不勒斯费德里科二世大学有机化学家亚历山德罗·佩泽拉说。人类和其他生物不会对真黑素产生反应，这意味着它可以用来覆盖医疗植入物或其他用于进入人体的设备。

但是天然形式的真黑素在分子层面上过于杂乱，无法高效地导电。之前的研究未能改善这一问题，因为如果不添加金属或其他化学物质，生物体会将其视为外来物。为了在不添加外部物质的情况下使真黑素更具导电性，佩泽拉和他的同事开发了一种组织分子的方法，使电流可以从一个电子流向另一个电子。

意大利国家新技术、能源和可持续经济发展局的电气工程师、论文合著者保罗·塔西尼 (Paolo Tassini) 表示，这一过程“基本上是在真空中加热”。 “这样就可以完全去除氧气和水蒸气。” 没有了多余的分子，真黑素的导电能力就会好得多。

Tassini 表示，这一过程将真黑素“变成了真正的导体”，因为其导电性提高了 9 个数量级以上。研究人员将这一成果称为高真空退火真黑素 (HVAE)。

然而，真黑素仍然是一种色素。“金属的导电性范围完全不同，”Pezzella 说，而 HVAE 要弱得多。但它首次进入了可用于生物电子学的范围。

“我认为这项工作非常重要，”加州大学伯克利分校材料科学家菲利普·梅瑟史密斯 (Phillip Messersmith) 表示，他没有参与这项研究。但他表示，仍有许多未解决的问题和挑战。一个大问题是：真黑素在接触水时会失去导电性，而 HVAE 在这些条件下的导电性也会大大降低。这会对人体造成问题，因为我们大部分都是水，但进一步的研究可能会使色素更具弹性。“我不认为这是一个难以克服的挑战，”梅瑟史密斯说。

Pezzella 表示，他们下一步的工作是创建由 HVAE 制成的“非常简单的结构”，“例如薄膜”。这种薄膜可以为诸如用于人体的电子设备涂层等应用铺平道路，但这还有很长的路要走。

当研究人员尝试在真空环境中加热真黑素时，他们不知道会发生什么。1000 华氏度的高温可能会烧毁色素。相反，它使色素更致密，这个过程被佩泽拉比作把一团铝箔揉得越来越紧。“我们对发现的结果非常满意，”塔西尼说。