如何在生物机体组织和非活体材料之间构建机械稳定的生物界面是组织工程、可穿戴电子、神经植入设备甚至高级细胞诊断等领域取得重要突破的关键挑战。除了关注生物相容性和功能性外，机械因素是设计有效生物学界面的核心。考虑到软组织（如细胞外基质、脑组织）和医用材料（如金属及其氧化物）在力学性能上的巨大差异，为植入材料或器械仿生设计有效的生物学界面尤其棘手。然而，来自大自然的智慧为这类动态生物学表界面的设计提供了有价值的榜样。11月17日，国际著名学术期刊Science发表了江苏大学材料科学与工程学院潘国庆教授与苏州大学李斌教授应邀合作撰写的题为“A dynamic biointerface controls mussel adhesion” (Doi: 10.1126/science.adl2002)的Perspective论文。通过剖析加拿大麦吉尔大学和美国纽约大学等研究人员近期发表的关于动态生物界面的重要研究发现（Doi: 10.1126/science.adi7401; 10.1126/science.abh1614），并结合近年来医用材料表界面领域的最新进展，对生物材料仿生设计以及医用材料-组织的兼容性等相关问题进行了重点评述与展望。

      作者首先探讨了海洋贻贝的动态粘附机制，通过分析已被揭示的足丝（贻贝所分泌的非生命蛋白类材料）与自体组织之间的多尺度递阶结构（Multiscale hierarchical structure），强调多点微接触机制（Multipoint microcontacting mechanism）是贻贝-足丝动态生物界面间可控连接的关键（如下图），而非完全依赖其表面特殊的化学相互作用。作者敏锐地指出，这种天然的动态多尺度递阶生物界面所涉及的多点微接触机制并非是贻贝类生物体内独有的，而且相关机制有望为动态的组织兼容性生物材料提供设计思路。文中特别提到，在爬行纲蜥蜴目壁虎类动物的尾部两段界面处也存在多尺度递阶结构，这一结构可确保尾巴与蜥蜴身体的稳定连接。然而当其受到威胁时，尾部摆动触发的局部微接触点破坏可引发整个界面的断裂，即自切行为（如下图）。基于这些发现，作者提出独特见解，推断多点微尺度接触机制可能是实现强大而动态表界面相互作用的通用策略，而且这一机制可能同样存在于尚未探究的虾蟹类螯(爪)自断行为之中。文章最后，作者前瞻性地指出贻贝等生物所涉及的动态生物表界面有望为当前生物材料的组织细胞兼容性改善提供可行方案，并展望了相关结构的仿生构建在可拆卸植入材料（如生物传感器和医疗植入物），甚至在动态脑机接口等跨学科交叉领域的广阔应用前景。

原文链接如下：https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.adl2002