InIl misterioso e vasto mondo naturale, un organismo marino chiamato "cozze" è rinomato per la sua eccellente capacità di adesione sottomarina.
Questi molluschi apparentemente ordinari possono rimanere forti come le rocce in mare accidentato, grazie alla presenza di una "fabbrica di bioli" in piedi. Quando le cozze scelgono il loro habitat, secernono proteine liquide contenenti 3, 4- diidrossifenilalanina (DOPA) aminoacidi dalle loro ghiandole planari, che subiscono reazioni molecolari di legame incrociate quando esposti all'acqua e formano placche gelatinose con una struttura di rete.
Allo stesso tempo, i gruppi Catechol contenuti in questi patch gelatinosi possono formare legami covalenti con la superficie di contatto, mantenendo un'elevata resistenza dell'adesione anche sotto l'erosione del sale e l'impatto meccanico dell'acqua di mare.
Questo fenomeno naturale dell'adesione ha ispirato gli scienziati a esplorare per decenni. Precedenti studi hanno scoperto che una cozza come l'adesivo può ottenere più volte la forza di adesione della resina epossidica tradizionale in ambienti umidi.
ILLa prospettiva si sposta sul corpo umano stesso. Nell'intricato sistema biologico del corpo umano, le aree della mucosa non coperte dalla pelle (come il tratto respiratorio e il tratto digestivo) sono coperte di strati mucosi fino a centinaia di micron di spessore, che fungono da forte barriera che può effettivamente bloccare l'invasione di batteri e altri microorganismi patogeni.
Questa rete di gel composta da mucina ha una funzione unica "setaccio molecolare". La griglia tridimensionale formata dalla sua catena di glicoproteine consente di passare i nutrienti, ma può effettivamente bloccare i batteri patogeni. Ad esempio, studi hanno dimostrato che alcune mucine hanno effetti inibitori selettivi su batteri patogeni comuni come lo stafilococco aureus.
Recentemente, un gruppo di ricerca interdisciplinare composto da MIT e Berlin Free University ha combinato i componenti chiave del meccanismo di adesione delle cozze con proteine specifiche nel muco (cioè mucina) per creare un nuovo materiale di gel, che non solo ha la forte viscosità e le proprietà impermeabili della secrezione di mosche, ma ha anche ingredienti antibatterici nel muco naturale.
In particolare, questo gel replica la funzione di adesione delle cozze e del sistema di protezione naturale del corpo umano (la funzione di barriera antibatterica del muco) e mantiene un'eccellente adesione anche in ambienti umidi e ha un effetto inibitorio su una varietà di batteri, riducendo così notevolmente il rischio di infezione.
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