Aby zapewnić sobie bezpieczeństwo na skalistym brzegu, małże wytwarzają dziesiątki włókien białkowych zwanych nićmi bisiorowymi, które przyczepiają się do podłoża za pomocą małych krążków. Długość pojedynczej wstążki może sięgać do sześciu centymetrów.
Podczas gdy ludzie mają trudności z wytworzeniem skutecznych klejów podwodnych, małże wytwarzają super mocne, wodoodporne substancje bioadhezyjne, które błyskawicznie utwardzają się po zanurzeniu w wodzie morskiej. Siła kleju i samego bisioru opiera się częściowo na 3,4-dihydroksyfenyloalaninie (DOPA).
prof. Matthew Harrington, McGill University.
„Te obiekty przypominają małe fabryki produkujące polimery. ”DOPA tworzy wiązania koordynacyjne z niektórymi jonami metali, takimi jak żelazo i wanad. Ten typ wiązania jest mocny, ale po rozerwaniu łatwo się odbudowuje, tworząc materiał, który ulega samonaprawie na poziomie molekularnym.
Badania nad tą substancją przeprowadził prof. Matthew Harrington z wydziału chemii McGill University w Montrealu. Wykonano między innymi skaning mikroskopii elektronowej ze zogniskowaną wiązką jonów, który pozwolił na zobaczenie adhezyjnych pęcherzyków wydzielniczych - ważnego składnika podwodnego kleju.
Zespół naukowców wykazał, że małża wydziela białka zawierające DOPA i zawierające jony żelaza lub wanadu cząstki magazynujące metal do mikrokanalików w nodze małża. Następnie rzęski mieszają białka i jony w środowisku mikrokanalika o niskim pH. W miarę wydzielania mieszaniny, środowisko wody morskiej wyzwala wiązanie pomiędzy DOPA i jonami metali, zamieniając klej z cieczy w ciało stałe.
Profesor Harrington bada obecnie, w jaki sposób te materiały z małży mogą zainspirować nowe formy biomedycznych klejów, samonaprawiających się polimerów i rusztowań reagujących na pH dla inżynierii tkankowej.
