Vodovzdorné lepidlo slávek

Mytilus edulis jako technologická inspirace

Slávky jedlé (Mytilus edulis) tráví své dny v bouřlivých vlnách. Díky vysoce účinnému vodovzdornému lepidlu, které produkují, se jim daří zůstat připoutané ke skalám. Protože dosažení adheze pod vodou vodou je náročné, vědci, kteří se zajímají o výrobu účinných lepidel pro použití ve vlhkém prostředí (například pro chirurgické nebo zubní ošetření), se pro inspiraci obrátili na mušle. V článku, který byl dnes publikován v časopise Science, mezinárodní výzkumný tým uvádí, že po desetiletí práce v této oblasti se mu podařilo odhalit buněčné mechanismy, pomocí kterých slávky vyrábějí podvodní lepidla.

Mytilus edulis
Foto Darkone (Wiki)

„Specifický mechanismus, kterým slávky produkují své lepidlo, byl až dosud zahalen tajemstvím, protože vše se skrývá skryto uvnitř mušle slávky,“ říká Tobias Priemel, první autor článku, doktorand v Harrington Lab, který pracoval na tomto výzkumu posledních sedm let, původně jako student MSc v Německu. „Abychom porozuměli zapojeným mechanismům, použili jsme pokročilé spektroskopické a mikroskopické techniky a vyvinuli experimentální přístup, který kombinoval několik pokročilých a základních metodik z celé biochemie, chemie a materiálových věd.“ Mušle vyrobí lepidlo za 2-3 minuty. Shromažďováním informací na subcelulární úrovni vědci zjistili, že v noze mušle jsou kanály o mikronové velikosti (v průměru od 1/10 do plné šířky lidského vlasu), které se jako trychtýřem spojují a vytvářejí lepidlo. Kondenzované tekuté proteiny v malých váčcích jsou vylučovány do kanálů, kde se mísí s ionty kovů (železo a vanad, odebírané z mořské vody). Kovové ionty, které jsou také uloženy v malých váčcích, se pomalu uvolňují v pečlivě načasovaném procesu a nakonec vytvrzují tekutý protein na pevné lepidlo.

Akumulace a použití vanadu je obzvláště zajímavé, protože je známo, že jen několik dalších organismů hyperakumuluje vanad. Vědci se domnívají, že hraje důležitou roli při tvrdnutí lepidla a na výzkumu v této oblasti nadále pracují. „Mušle si mohou vyrobit podvodní lepidlo během 2–3 minut smícháním kovových iontů s tekutými bílkovinami,“ vysvětluje Matthew Harrington, docent na McGill university a hlavní autor článku. „Jde o to, spojit správné přísady za správných podmínek a se správným načasováním. Čím více procesu porozumíme, tím lépe budou inženýři později schopni přizpůsobit tyto koncepty pro výrobu biologicky inspirovaných materiálů.“ Vzhledem k průměrnému věku členů našeho klubu se tedy většina z nás může těšit, že nám naše zubní protézy bude brzy v ústech držet lepidlo inspirované lepidlem mlžů.


Původní text v angličtině

0 Shares

Add a Comment

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

2 × five =