经过近一个世纪的科学研究，科学家们终于确定了黑色素中一种关键成分的特征，黑色素赋予无数生物体颜色。
在实验室工作的科学家 – 说明性照片。 图片来源：Edward Jenner 来自 Pexels，免费许可
在研究中，在线发表在期刊上 化学性质, 一个国际研究小组分离出一个关键分子参与 黑色素的合成，人体内的一种物质，会在头发和皮肤中产生色素沉着，并保护细胞免受太阳紫外线辐射的伤害。
他们研究的分子具有真黑素的许多物理特性，真黑素是一种通常只产生黑色和棕色色素的黑色素。
尽管研究人员对黑色素了解很多，但其化学结构仍然难以捉摸，说 伯恩科勒， 俄亥俄州杰出学者和教授 俄亥俄州立大学化学与生物化学，三位资深作者之一。
“黑色素就像我们脸上的鼻子一样简单，我们仍然不知道它到底是由什么构成的以及它是如何工作的，”科勒说。 “它被认为是由大量相互作用的成分组成的材料，所以我和我的合作者试图弄清楚的是，黑色素的基本化学单元是什么，以及产生其特性的相互作用是什么？”
在实验室中，黑色素可以由几种简单的化学物质自然生成，这些化学物质结合或反应形成色素物质。 由于麦吉尔大学的 Jean-Philip Lumb 和赫罗纳大学的 Lluis Blancafort 的努力，该团队能够成功地合成和分析其中一种分子大小的成分。 他们发现它具有许多与最终产品黑色素相同的特性，即使没有进一步转化。
“黑色素就像一道复杂的菜肴，你只需用几种原料烹制而成，”科勒说。 “鉴于皮肤中的黑色素颗粒包含数十亿个原子，看到黑色素样特性出现在仅包含几十个原子的分子中是令人惊讶的。”
作为一名光谱学家 - 或研究物质与光之间相互作用的科学家 - 科勒说，他发现最引人注目的是黑色素样分子的亮绿色，它能够吸收深红光。
“这对小分子来说很难做到，”科勒说。 “这是已知的最小的有机分子之一，可以吸收长波一直到红外线。”
科勒说，其不寻常的光学和磁性特性使黑色素模拟分子成为推进生物电子学研究的诱人前景，该领域旨在连接电子和活生物材料以制造新技术或医疗疗法。
研究结果还表明，利用黑色素的力量可以改变人类从环境中获取能量的方式。
“与太阳能转换一样，我们替代能源战略的一部分是吸收来自整个太阳光谱的光子，”科勒说。 “这就是真黑素的作用，相当自然。”
未来的研究将旨在研究类似分子中的黑色素样特性。 这样的进步可以为合成生物材料替代品提供更大的可及性，但在短期内，Kohler 认为该团队发现黑色素样分子的工作将激励其他实验室更仔细地研究黑色素的特性如何从其他意想不到的小分子单元中显现出来。
他说：“我们的团队很高兴通过研究像我们在本文中写的那样的可定制小分子，在理解黑色素结构方面取得进一步进展。” “化学反应仍然非常复杂，但人们对小分子作为黑色素模型的兴趣应该会增加，并且它们有望产生新的、受黑色素启发的材料。”
Sumber: 俄亥俄州立大学（Ohio State University）
