Команда Массачусетского технологического института (США) и Свободного университета Берлина (Германия) использовала для создания нового суперклея силу мидий и слизи.
Исследователи давно обращали внимание на способность мидий быстро образовывать связь с поверхностями кораблей, которую трудно разорвать. Ученые задумались, а можно ли использовать эту особенность в новой технологии склеивания, которой в будущем с удовольствием будут пользоваться медики?
Идея, которая развилась
В новом исследовании команда объединила в единую смесь слизистые и липкие белки, чтобы создать невиданный доселе суперклей.
Ученые стремились создать водонепроницаемый и антибактериальный клей, который станет незаменимым в хирургии, уходе за ранами и профилактике инфекций после медицинских вмешательств.
При этом команда вспомнила, что в природе уже существует материал, который может плотно прилипать к поверхностям, одновременно уменьшая накопление бактерий. Это – слизь. Она образует защитный слой на всех участках нашего тела, которые не покрыты кожей. Также слизь защищает нас от неблагоприятного воздействия pH, бактерий, вирусов и сопровождает такие процессы, как глотание, кашель и чихание.
В конечном итоге исследователи решили, что для своего инновационного клея они используют антимикробные свойства слизи и объединят их с водонепроницаемой липкостью мидий.
Как проходили эксперименты?
Но сначала нужно было исследовать, что из этого может получиться. Команда взяла образцы с раковин мидий и объединила их с муциновыми белками свиней, а также с синтетическими полимерами муцина.
Ученые протестировали результаты, в частности, изучили гелеобразование и механические свойства веществ, образовавшихся на различных этапах работы. А затем испытали их как тканевые клеи и антимикробные покрытия, рассказало издание IFLScience.
Исследователи обнаружили, что они могут точно контролировать временные рамки гелеобразования, которые варьируются от секунд до часов – в зависимости от молекулярной архитектуры использованных полимеров.
«Мы можем контролировать скорость, с которой жидкости превращаются в гель и прилипают», – заявил Райнер Гааг, соавтор работы. По его словам, команда овладела этой навыком на влажных поверхностях, при комнатной температуре и в очень мягких условиях. И это уникально, добавил ученый.
Когда вместо человеческой кожи ученые использовали кожу свиньи, они обнаружили, что клей не только эффективно соединяет поверхности, но и предотвращает накопление бактерий Pseudomonas aeruginosa – опасного и распространенного виновника послеоперационных проблем.
Пока что ученые не работали с образцами, полученными от человека. «Мы ожидаем, что наш подход будет совместим с муцинами человека, например, со слюнными муцинами», – отметил Джордж Деген, соавтор исследования.
На данный момент суперклей находится на ранних стадиях разработки, но авторы исследования верят, что в конечном итоге адаптируют его для инъекций или спреев, которые образуют липкий гель. И что эта новая технология в конечном итоге сыграет решающую роль в повышении безопасности пациентов при установке медицинских имплантатов или как перевязочный материал для ран, который предотвращает инфекцию.
Результаты исследования опубликовал журнал Proceedings of the National Academy of Sciences.
Фото: pixabay.com
