الهام گرفتن از صدف برای تولید چسب ضد عفونت

به گزارش ملت ما آی‌ای، محققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) برای پیشرفت زیست‌پزشکی، با ترکیب مکانیسم‌های چسبنده صدف‌ها و ماهیت محافظتی مخاط آنها، چسب جدیدی ایجاد کردند.

مهندسان مکانیک و زیست‌شناسی این موسسه و متخصصان علوم مواد و جریان سیالات با همکاران خود در برلین برای توسعه هیدروژل‌های پویا همکاری کردند. آن‌ها به ساخت «بن‌مایه شیمیایی» که به صدف‌ها اجازه می‌دهد به سطوح بچسبند، یعنی کاتکول‌ها و تیول‌ها نزدیک شدند.

در کنار خواص شگفت‌انگیز چسبندگی صدف‌ها که «استادهای چسبندگی زیر آب» هستند، محققان به ماده‌ای برای جلوگیری از آلودگی میکروبی و باکتریایی نیاز داشتند تا بتوانند یک چسب زیست‌پزشکی ایجاد کنند.

و هیچ چیز شبیه مخاط نیست. مخاطر هر لایه از بدن ما را که با پوست پوشانده نشده است به عنوان یک دیواره لزج در برابر عوامل خارجی مزاحم مانند میکروب‌ها و باکتری‌ها می پوشاند. با ترکیب این دو قدرت، مهندسان ژلی ایجاد کردند که به انواع سطوح و نه فقط سطوح خشک می‌چسبد، زیرا بدن انسان به مواد ضد آب نیاز دارد.

مایعی که تبدیل به ژل می شود

در دنیای مهندسی زیستی، دانشمندان در سال‌های اخیر به دنبال امکاناتی هستند که از طریق ترکیب ترشحات صدف و مخاط یک چسب کاملا قابل توجه که با موفقیت عوامل خطرناک را دور نگه می‌دارد، ایجاد کنند.

مطالعه جدید آنها با تمرکز بر پیوند بین دو گروه شیمیایی که به صدف‌ها توانایی فوق‌العاده‌ای برای چسبیدن به سنگ‌ها می‌دهد، انجام شد. کاتکول‌ها و تیول‌ها منبع قدرت چسبنده صدف بودند. موسین، که جزء اصلی غیرآبی مخاط است نیز حاوی گروه‌های تیول بود. دانشمندان می‌خواستند با ترکیب پلیمرهای الهام گرفته از صدف با موسین تیول‌ها، آزمایش انجام دهند تا مایع را به ژلی چسبنده تبدیل کنند.

آن مورد منحصربه‌فردی که دانشمندان به آن دست یافته‌اند مربوط به کنترلی است که می‌توانند «بر سرعت ژلی شدن و چسبیدن مایعات» داشته باشند. آنها می‌توانند این اثر را روی همه سطوح مرطوب، در دمای اتاق و در شرایط بسیار ملایم ایجاد کنند.

برای آزمایش «هیدروچسب» جدید الهام گرفته از مخاط صدف، آن‌ها آن را در طول شب روی سطوح شیشه‌ای با باکتری‌ها قرار دادند. آنها مشاهده کردند که با موفقیت از تشکیل یک بیوفیلم از باکتری‌ها جلوگیری می‌کند. این ماده با چسب‌های موجود در بازار مطابقت داشت، بنابراین این ماده می‌تواند جایگزین واقعی برای چسب‌های پزشکی موجود باشد.

کاربردهای چسب فراتر از پزشکی است، زیرا می‌توان از مواد طبیعی دیگری مانند کراتین استفاده کرد، که توسعه مواد بسته‌بندی پایدار با کمک آن را ممکن می‌سازد.

هرچند این ماده هنوز در مرحله توسعه است اما مهندسان تصمیم دارند آن را درحالت مایع تزریق یا اسپری کنند تا به یک ژل چسبنده تبدیل شود و روی ایمپلنت های پزشکی را برای استرلیزه سازی آنها بپوشاند.

جالب آنکه کاربرد چنین چسبی فراتر از علم پزشکی است زیرا می توان مواد طبیعی مانند کراتین را در آن به کار برد که توسعه مواد بسته‌بندی پایدار را امکان‌پذیر می‌سازد.