Инженеры из Массачусетского технологического института и Свободного университета Берлина разработали новый клей, который может сильно изменить подход к борьбе с бактериями. Этот жидкий материал вдохновлен природными способностями мидий, которые крепко прилипают к различным поверхностям в воде благодаря выделяемой ими клейкой жидкости. Исследования показали, что изобретение не только хорошо прилипает, но и обладает свойствами против накопления бактерий.
Основная идея заключалась в том, чтобы соединить липкие полимеры, напоминающие те, что используют мидии, с белками, содержащимися в слизи. Последние, известные как муцины, создают защитный барьер от инфекций на оболочках в организме человека. Инженеры смогли создать гель, который прочно крепится к различным поверхностям и сохраняет свои свойства даже в условиях высокой влажности. Это делает его особенно полезным в медицине, например, для покрытия имплантатов, чтобы предотвратить воспалительные реакции.
Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Команда ученых предполагает, что после доработки их клей можно будет применять в виде жидкости, которая будет за считанные секунды затвердевать на поверхности. Интересно, что использованный подход можно адаптировать и для создания других натуральных материалов. Например, из кератина перьев или волос можно сделать новые клейкие вещества для упаковок.
Ученые заметили, что мидии могут быстро прилипать к влажным поверхностям, используя свои уникальные белковые жидкости. Между двумя группами образуются химические связи, известные как «катехины» и «тиолы», которые помогают крепко держаться морским существам даже под действием волн. В органическом клее эти группы объединяются, образуя поперечные комбинации катехол-тиол. Вдохновившись структурой муцина, исследователи обнаружили схожие свойства сшивания, что и стало основой для разработки новшества.
Ученые соединили растворы природных муциновых белков с синтетическими полимерами, созданными на основе веществ мидий, и наблюдали, как полученная смесь со временем затвердевала и прилипала к поверхностям. «Это как двухкомпонентная эпоксидная смола. Вы смешиваете две жидкости, и начинается химическая реакция, в результате которой субстанция затвердевает, а вещество быстро приклеивается к поверхности», — говорит Деген.
Новый клей представляет собой не просто инновационный материал, а значимую медицинскую разработку.
Ранее мы писали о самом крепком суперклее в мире.
