Химики раскрыли секрет подводного суперклея моллюсков

Ученые из Канады и Германии выяснили, что для крепления к подводным камням съедобные мидии используют двухкомпонентную смесь из белка и ионов металлов. Две составляющие подаются в систему микроканалов в ноге моллюска, превращаясь в прочный водостойкий клей.

Биссусная нить (byssal thread) с адгезивными дисками (plaque)  © Tobias PriemelБиссусная нить (byssal thread) с адгезивными дисками (plaque) 
© Tobias Priemel

Некоторые двустворчатые моллюски — в частности, съедобные мидии (Mytilus edulis) — ведут прикрепленный образ жизни, «приклеиваясь» к твердому субстрату своей ногой. Для этого животные производят биссус (или биссусную нить) — исключительно прочный белковый клей, выдерживающий сильные волны и течения.

Поскольку добиться хорошей адгезии под водой — непростая задача, химики заинтересовались этой способностью мидий, надеясь в дальнейшем использовать полученные знания при производстве клеев для влажных сред (например, при проведении хирургических или стоматологических операций).

Чтобы изучить процесс производства биссуса на субклеточном уровне, авторы работы применили целый ряд методов, включая микрокомпьютерную томографию, световую микроскопию, электронную микроскопию, рентгеновскую флуоресцентную микроскопию и конфокальную рамановскую спектроскопию. С их помощью исследователи обнаружили, что внутри ноги мидии есть каналы микронного размера, в которых происходит смешивание компонентов клея.

Моллюск выпускает внутрь канала пузырьки (везикулы), содержащие основной белок клея, а также везикулы с ионами железа и ванадия. Смешиваясь, белок и ионы металла постепенно затвердевают, превращая жидкий белок в прочный клей. Весь процесс занимает около двух-трех минут.

Ученых особенно заинтересовало то, что мидии используют ванадий для производства клея: ранее накопление этого металла было замечено лишь у нескольких других организмов. Исследователи считают, что он играет особенно важную роль в затвердевании клея, и продолжают работу в этой области.

Статья опубликована в журнале Science 
Источник: naked-science.ru

Метки , , . Закладка постоянная ссылка.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.