Hvordan muslinger bevarer vedhæftningen under vandet

Badeværelsestilbehør monteret på flisevægge falder ofte af, hvis det ikke monteres korrekt. Det skyldes, at fugten i badeværelset svækker overfladevedhæftningen. Omvendt kan muslinger prale af en fantastisk vedhæftning, da de klæber fast til sten selv under vandet. Selvom der udføres undersøgelser for at bruge disse musling adhæsive proteiner (MAP'er) som et klæbemiddel, har dets sårbarhed over for oxidation gjort det vanskeligt fuldt ud at genskabe deres undervandsstyrke.

For nylig har et POSTECH-forskerhold ledet af professor Hyung Joon Cha, Dr. Mincheol Shin og Ph.D. kandidat Taehee Yoon (Institut for Kemiteknik) har verificeret hemmeligheden bag den stærke overfladeadhæsion af muslingeadhæsive proteiner (MAP'er) selv i et miljø, der forårsager oxidation. Disse resultater blev for nylig offentliggjort i tidsskriftet Langmuir .

MAP vinder opmærksomhed som et biomedicinsk materiale, der bruges som et bioadhæsiv eller et lægemiddelleveringssystem, da det er naturafledt og harmløst for kroppen. Der var dog en begrænsning i, at Dopa, en hovedbestanddel af muslingeklæbeproteinet, let oxideres, hvilket fører til svækkelse af overfladeadhæsionen.

Forskerholdet fokuserede på, at blandt muslingers overfladeproteiner er cysteinrige proteiner involveret i oxidation og reduktion. Da Dopa blev oxideret til Dopa-quinon med svækket adhæsion, tilføjede forskerholdet protein type 6 (fp-6), der indeholder cystein, som ændrer Dopa-quinonen til △Dopa. △Dopa er en tautomer af Dopa quinon og har en meget stærk overfladeadhæsion som Dopa.

Forskerholdet bekræftede også, at når △Dopa dannes i proteinet, kan det have en stærkere overfladeadhæsion end Dopa.

Denne undersøgelse er den første undersøgelse, der bekræfter, at fp-6 ændrer tautomer-ligevægten af ​​oxideret Dopa for at få muslinger til at klæbe kraftigt til overflader selv under de oxidative undervandsforhold. Anvendelse af disse resultater på den Dopa-baserede undervandslim kan øge dens overfladeadhæsion.

Professor Hyung Joon Cha forklarede:"Vi har for første gang verificeret, at det cysteinrige overfladeprotein, der konventionelt er kendt for at blokere oxidation af Dopa, også fremmer ændringen til △Dopa, som hjælper med at opretholde vedhæftningen i muslinger selv i oxidativ undervands miljøer." + Udforsk yderligere

Hemmeligheden bag muslingers klæbrighed under vandet