仿生液态金属白细胞的趋化行为及其生物医学应用潜力

编辑推荐：针对传统外场驱动材料难以同步实现运动与形变调控的难题，来自中国的研究团队通过环境导向的化学不对称反应机制，构建了具有趋化性（chemotaxis）的液态金属白细胞仿生系统。该系统可自主完成吞噬、分裂融合、逆重力攀爬等复杂行为，为柔性传感器和微流控技术提供了新型活性材料模型，并推动了液态金属人工组织器官的研发进程。

　　这项突破性研究创造性地利用液态金属（liquid-metal, LM）在电解环境中的自适应表面张力特性，开发出能精准模拟白细胞多种生物学行为的仿生系统。通过调控可调电位（tunable potential）、金属组分（metallic composition）和反应物比例（reactant ratios）等不对称因素，该液态金属实体展现出：1）自噬（self-phagocytosis）和振荡自推进（oscillatory self-propulsion）能力；2）克服5°斜坡的逆重力攀爬（self-climbing opposing gravity）；3）复杂地形穿越与障碍物导航的卓越形变能力（deformability）。其核心机制源于环境导向的化学梯度驱动的自主趋化行为（chemotaxic behavior），这种类生命特性为构建生物模拟系统（nature-simulation systems）提供了全新范式，在组织工程和智能微机器人领域具有重要应用价值。