研究人员研究蓝色贻贝开发适用于潮湿条件的粘合剂

蓝贻贝,科学上称为贝壳类,每天都在遭受着巨浪的冲击。这些生物设法粘在岩石或其他贻贝上。这是由于他们生产的高效水下胶。

研究人员研究蓝色贻贝开发适用于潮湿条件的粘合剂。
贻贝的胡须(厨师在准备贻贝前会将其去除)是由足丝组成的,用来帮助贻贝固定在合适的位置。在每条线的末端是一个圆盘状的斑块,它的作用就像水下胶水。自古以来,这种特殊的胶水和足丝线就引起了人们的兴趣,当时某些物种的线被编织成豪华的贝雷帽、钱包、手套和长筒袜。最近,受足底线化学的启发,科学家们开发了水下粘合剂和手术用胶水。对制造这种胶的机制的鉴定将促进这一领域的工作。图片来源:Tobias Priemel。

要在有水的情况下获得黏附特性是一项具有挑战性的任务,科学家们正从这些贻贝中汲取灵感,以生产适用于潮湿环境的有效粘合剂,例如外科或牙科条件。

一个国际研究小组,由麦吉尔大学成功揭示了贻贝制造水下粘合剂的细胞机制。

这项研究发表在杂志上亚博老虎机网登录科学。

贻贝产生黏合剂的具体机制一直是一个谜,直到现在,因为一切都发生在贻贝脚内,看不见

Tobias Priemel,研究第一作者和博士生,哈林顿实验室,麦吉尔大学

Priemel在过去的七年里一直致力于这项研究,最初是在德国攻读硕士学位的学生。

为了理解涉及的机制,我们应用了先进的光谱和微观技术,并开发了一种结合了生物化学、化学和材料科学的几种先进和基本方法的实验方法亚博网站下载亚博老虎机网登录

Tobias Priemel,研究第一作者和博士生,哈林顿实验室,麦吉尔大学

贻贝用2 - 3分钟的时间做胶水

在对亚细胞水平的数据进行整理后,研究人员发现,在贻贝足内存在微米大小的通道,直径仅为人类头发宽度的1/10。这个通道引导聚集在一起的物质形成胶水。

浓缩的液体蛋白质被分泌到通道中,在那里它们与从海水中吸收的铁和钒等金属离子混合。囊泡还储存金属离子,并倾向于在一个精心安排的过程中缓慢释放它们,将液态蛋白质固化(或硬化)成固体胶。

钒的积累和使用当然是令人惊讶的,因为只有少数其他生物知道过度积累钒。研究人员认为,超积累在胶的硬化过程中起着关键作用,并正在进行相关研究。

贻贝可以在2-3分钟内通过将金属离子与液体蛋白质混合而形成水下黏合剂。关键是要在正确的时间,在正确的条件下,把正确的成分放在一起。我们对这一过程了解得越多,工程师就能更好地将这些概念应用于制造仿生材料亚博网站下载

马修·哈林顿,研究高级作者,麦吉尔大学化学系副教授

期刊引用:

Priemel、T。.(2021)贻贝金属离子固化生物粘合剂的微流控制造。亚博老虎机网登录doi.org/10.1126/亚博老虎机网登录science.abi9702

来源:https://www.mcgill.ca/

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