นักวิทยาศาสตร์เปลี่ยนพลังของหอยแมลงภู่และสารที่หนา

สูตรที่แยบยลที่สุดบางอย่างมาจากธรรมชาติเพียงแค่ถาม- ความสามารถในการตบตัวเองที่ด้านข้างของเรือและสร้างความผูกพันอย่างรวดเร็วซึ่งยากที่จะทำลายมันเป็นความแข็งแรงที่น่าเบื่อสำหรับกาว ทีมนักวิทยาศาสตร์ที่ MIT และศูนย์วิจัยการทำงานร่วมกัน“ ไฮโดรเจลแบบไดนามิกที่ Biointerfaces” ตัดสินใจที่จะใช้ความคิดต่อไปโดยผสมผสานการผสมผสานของโปรตีนเยื่อเมือกและเหนียว ๆ เพื่อสร้างซูเปอร์แอลชนิดใหม่

กาวกันน้ำอยู่ในใจของนักวิทยาศาสตร์ที่ต้องการคิดค้นวิธีแก้ปัญหาที่ดีกว่าในการดูแลแผลการผ่าตัดรักษาและการป้องกันการติดเชื้อหลังจากการแทรกแซงทางการแพทย์ มีวัสดุที่สามารถยืดหยุ่นกับสิ่งต่าง ๆ ได้อย่างยืดหยุ่นในขณะที่ลดการสะสมของแบคทีเรียและคุณก็เต็มไปด้วยมันในขณะนี้

เมือกก่อตัวเป็นชั้นป้องกันที่กากลงบนพื้นผิวของทุกสิ่งในร่างกายของเราที่ไม่ได้ปกคลุมด้วยผิวหนัง มันปกป้องเราจากค่า pH ที่ไม่เอื้ออำนวยแบคทีเรียไวรัสและทำให้กระบวนการต่าง ๆ เช่นการกลืนการไอและจามมีประสิทธิภาพมากขึ้น จะเป็นอย่างไรถ้าเราสามารถควบคุมลักษณะต้านจุลชีพของเมือกและรวมเข้ากับความเหนียวกันน้ำของหอยแมลงภู่เพื่อสร้างกาวใหม่ที่มีประสิทธิภาพสูง?

ในการสำรวจเพียงแค่นั้นทีมได้นำตัวอย่างจากหอยแมลงภู่และรวมเข้ากับโปรตีนเมือกจากหมูเช่นเดียวกับโพลีเมอร์เมือกที่ได้มาจากสังเคราะห์ จากนั้นพวกเขาทดสอบสารที่เกิดขึ้นเพื่อสำรวจเจลและคุณสมบัติเชิงกลของพวกเขาและทดลองใช้เป็นกาวเนื้อเยื่อและการเคลือบต้านจุลชีพ

เราคาดหวังว่าวิธีการของเราจะเข้ากันได้กับเมือกที่มาจากมนุษย์เช่นเมือกน้ำลาย

George DeGen

ทีมพบว่าพวกเขาสามารถควบคุม timescale เจลเลชั่นได้อย่างแม่นยำตั้งแต่วินาทีถึงชั่วโมงขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรมโมเลกุลของโพลีเมอร์ที่ใช้ “ ขึ้นอยู่กับจำนวนการเชื่อมโยงข้ามที่คุณมีเราสามารถควบคุมความเร็วที่ของเหลวเจลเลตและยึดติดอยู่” เรนเนอร์ฮากแห่ง Freie Universität Berlin กล่าวใน Aคำแถลง- “ เราสามารถทำสิ่งนี้ได้ทั้งหมดบนพื้นผิวเปียกที่อุณหภูมิห้องและภายใต้สภาวะที่ไม่รุนแรงมาก นี่คือสิ่งที่ไม่เหมือนใคร”

เมื่อใช้กับผิวหมู (เป็นแบบจำลองสำหรับผิวมนุษย์) มันก็เป็นกาวที่มีประสิทธิภาพและสามารถป้องกันการสะสมของแบคทีเรียPseudomonas aeruginosaผู้กระทำผิดที่น่ารังเกียจและพบบ่อยในการติดเชื้อหลังผ่าตัด

การศึกษาครั้งนี้มุ่งเน้นไปที่เมือกเม่นและการแก้ปัญหาของโพลีเมอร์ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากเมือกสังเคราะห์ แต่ตัวเลือกที่มีอยู่อาจเปลี่ยนแปลงได้ในอนาคต “ ในบทความนี้เราไม่ได้ทำงานกับตัวอย่างที่มนุษย์ได้รับ” George DeGen นักวิจัยหลังปริญญาเอกในภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลของ MIT กล่าวถึง Iflscience "แต่เราคาดหวังว่าวิธีการของเราจะเข้ากันได้กับเยื่อเมือกที่มาจากมนุษย์เช่น Mucins น้ำลาย

Superglue อยู่ในช่วงแรก แต่ทีมตั้งสมมติฐานว่าวันหนึ่งอาจถูกปรับให้เข้ากับการฉีดหรือสเปรย์ที่ก่อตัวเป็นเจลเหนียว มันอาจเป็นหัวใจสำคัญในการปรับปรุงความปลอดภัยของผู้ป่วยในระหว่างการแทรกของการปลูกถ่ายทางการแพทย์หรือเป็นรูปแบบของการแต่งตัวแผลที่ป้องกันการติดเชื้อ

“ เรารู้สึกตื่นเต้นเกี่ยวกับวิธีการของเราในการพัฒนาไฮโดรเจลกาวด้วยการใช้งานที่มีศักยภาพใน biomedicine (เช่นการเคลือบ antifouling, กาวผ่าตัด) หรือบรรจุภัณฑ์ที่ยั่งยืน” DeGen กล่าวเสริม

เราไม่ได้ร่วมมือกับเมือก-มูสเซลในการ์ดบิงโกปี 2025 ของเรา แต่ดูเหมือนว่าจะเป็นการผสมผสานที่ชนะ

การศึกษาถูกตีพิมพ์ในวารสารการดำเนินการของ National Academy of Sciences-