Cómo los mejillones hacen fuertes adhesivos bajo el agua

La barba de mejillón (que el cocinero se quita antes de preparar) está formada por byssus y se utiliza para mantener los mejillones en su lugar. Al final de cada hilo hay una placa en forma de disco que actúa como adhesivo bajo el agua. La extraordinaria calidad del pegamento y el byssus ha sido de interés para las personas desde la antigüedad, cuando ciertos tipos de hilo se tejían en lujosas boinas, carteras, guantes y medias. Más recientemente, los científicos han desarrollado adhesivos quirúrgicos y subacuáticos inspirados en la química del biso. La identificación de los mecanismos involucrados en la fabricación de adhesivos debería hacer avanzar el trabajo en esta área. Crédito: Tobias Priemel

Mejillón (MejillónMejillón) Paso mis días siendo atacado por olas rompientes. Pueden permanecer atados a rocas y otros mejillones, gracias al pegamento submarino altamente eficaz que producen. Dado que es muy difícil lograr adherencias en presencia de agua, los científicos interesados ​​en producir adhesivos efectivos para usar en ambientes húmedos (por ejemplo, tratamiento quirúrgico o dental) recurrieron a los mejillones en busca de inspiración. Química, Después de una década de investigación en la región, un equipo de investigación internacional dirigido por Magill informa que los mejillones han logrado dilucidar los mecanismos celulares que producen los adhesivos submarinos.

“Mejillones de mecanismo específico La fabricación de adhesivos ha sido un misterio, ya que todo está escondido dentro de las patas de los mejillones”, dijo el Dr. Harrington Institute, primer autor de este tratado y que trabaja en él. Tobias Priemel, un estudiante del curso, dijo. En los últimos 7 años de investigación, originalmente fui estudiante de maestría en Alemania. “Aplicando técnicas espectroscópicas y microscópicas avanzadas para comprender los mecanismos relevantes, bioquímica, química y ciencia de materiales …”

Los mejillones hacen pegamento en 2-3 minutos.

Al recopilar información a nivel intracelular, los investigadores han encontrado canales del tamaño de una micra (de 1/10 de diámetro al ancho total del cabello humano) en las patas de los mejillones que recolectan el material recolectado. Descubrí que lo hay. Algas marinas Las proteínas líquidas condensadas en pequeños sacos (vesículas) se secretan en los canales en los que se mezclan. Iones metálicos (absorbidos por hierro y vanadio, agua de mar). Los iones metálicos, que también se almacenan en pequeñas vesículas, se liberan lentamente en un proceso cuidadosamente programado que finalmente cura (o cura) la proteína líquida en un adhesivo sólido.

En la primera parte del video, puedes ver a los mejillones de mar produciendo placas de biso y pegamento que se usan para fijarse a las rocas intermareales y otros mejillones. En la segunda parte del video, usamos una micro-tomografía computarizada (similar a una tomografía computarizada realizada en un hospital) para observar el interior del pie del mejillón, un órgano especial que produce pegamento. El verde indica las áreas donde se producen y almacenan las proteínas adhesivas, y el azul indica los canales que transportan estas proteínas hasta las puntas de las patas del mejillón, donde se mezclan con los iones metálicos para formar el adhesivo. Crédito: Tobias Priemel

La acumulación y el uso de vanadio es de particular interés, ya que se sabe que muy pocos otros organismos acumulan en exceso el vanadio. Los investigadores creen que juega un papel importante en el endurecimiento de las algas y yo sigo trabajando en este campo.

“El mejillón puede producir adhesivos bajo el agua en pocos minutos mezclando iones metálicos con proteínas fluidas”, explica Mattthew Harriston, profesor asociado de química en McGill y autor principal del artículo. aumento. Es importante combinar los materiales adecuados en el momento adecuado y en las condiciones adecuadas. Cuanto mejor comprenda el proceso, más ingenieros podrán adaptar estos conceptos a la producción de materiales bioinspirados. 滭 / p>

Investigación sobre “producción de microfluidos de bioadhesivos curados con iones metálicos con mejillones” Química..


Los científicos fabrican fuertes adhesivos submarinos inspirados en percebes y mejillones.


Para más información:
Tobias Priemel et al, Producción similar a microfluidos de bioadhesivos curados con iones metálicos por mejillones, Química (2021). DOI: 10.1126 / science.abi9702 .. www.science.org/doi/10.1126/science.abi9702

Proporcionado por
Universidad McGill

Cita: Cómo los mejillones hacen fuertes adhesivos bajo el agua (7 de octubre de 2021) 7 de octubre de 2021 https://phys.org/news/2021-10-mussels-powerful-underwater.html

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