БОСТОН — Когда дело доходит до держания трудного, у непритязательной мидии есть немного конкурентов по своей природе. Исследователи искали тайны позади устойчивой власти двустворчатого моллюска на влажном, скользком камне.
Теперь, сообщая здесь сегодня на годовом собрании AAAS (который издает ScienceNOW), исследователь сказал, что использовал уловки моллюска для разработки медицинских приложений. Они включают биологически совместимый клей, который мог однажды запечатать плодные оболочки, позволив внутриутробным хирургам восстановить врожденные дефекты, не вызывая опасный преждевременный труд.Чтобы стойко держаться ниже растущих волн, мидии прячут жидкие протеины, укрепляющиеся в твердый, водостойкий клей. То, что легко для животных, однако, было твердо для человеческих инженеров.
Даже Супер Клей не всунет аквариум рыбы, потому что слой водных форм, мешающий двум поверхностям сцепляться. Но мидии так или иначе толкают воду локтем в стороне и связывают себя с камнями так или иначе, Гербертом Уэйтом, биологом в Калифорнийском университете, Санта-Барбара, сказанная сегодня на встрече.
Более чем 30 лет, бригада Уэйта раскрыла основание этой замечательной способности. Каждый из 15 протеинов, составляющих скобы моллюсков — нитевидные структуры, что помощь прилагает мидию к твердому субстрату — содержит изобилие аминокислоты, названной дигидроксифенилаланином или ДОПОЙ.
ДОПА Особенно изобилует частями протеинов, не дрогнувших к твердой поверхности. Это позволяет жидким протеинам скобы укрепиться быстро и придерживаться безупречно влажных и соленых поверхностей.“Если бы я должен был перечислить желаемые свойства для медицинских пластырей, они посмотрели бы точно то же”, заявили спикер сеанса и материаловед Филип Мессерсмит из Северо-Западного университета в Эванстоне, Иллинойс. Он и его коллеги создали синтетический продукт, нитевидный полимер, названный полиэтиленгликолем, подражающим протеину мидии, и они приложили синтетическую форму ДОПЫ к наконечникам нити.
Эта украшенная ДОПОЙ нить могла «более или менее резюмировать центральные свойства прилипания мидии», сказанный Мессерсмит.Чтобы видеть, работал ли состав у живых животных, ветеринарный хирург, сотрудничающий с бригадой Мессерсмита, сделал 2,5-сантиметровый разрез в сонной артерии собаки и поместил четыре стежка вдоль того разреза для удерживания его на месте. С одними только стежками, разрез, у которого отбирают, когда хирург нажал его.
Но всего спустя 20 секунд после того, как основанный на мидии клей был применен, артерия была запечатана и не кровоточила.Позже, бригада Мессерсмита начала проверять свой клей на плодных оболочках. В течение прошлых нескольких десятилетий хирурги начали хирургическим путем восстанавливать врожденные дефекты как расщелина позвоночника, в то время как зародыш находится все еще в утробе.
Но процесс опасен, потому что хирургия рискует разрывать плодную оболочку преждевременно, посылая матери в преждевременный труд. Это может привести к рождению крошечного, ранимого недоношенного ребенка.
Нет никаких хороших пластырей на рынке для хирургов для восстановления таких слез плодной оболочки, и это – основная причина эмбриональные опасные остатки хирургии. Но в недавних, неопубликованных экспериментах у кроликов, Messersmith и коллеги нашли, что после ветеринарного хирурга ткнул 3,5-миллиметровое отверстие в плодной оболочке животного, новый, вдохновленный мидией клей, с готовностью запечатанный прокол.
К тому же, без клея, только 40% эмбриональных кроликов пережили хирургию, но с клеем, 60% сделали.В другом недавнем результате это находится в прессе в Наступающих медицинских Материалах, исследователи химически изменили полимер полиэтиленгликоля так, чтобы клей сжался, когда это укрепилось. Это могло противостоять ткани, раздувающейся во время операции, которую говорят хирурги, опасно. И эмбриональные хирурги, работающие с Messersmith, проверяют, может ли клей помочь вновь запечатать ткань, окружающую спинной мозг для восстановления серьезного врожденного дефекта известный спинной bifida у кроликов.
«Походит точно, что Вы хотите запечатать артерию», говорит Эмили Кэррингтон, биолог в университете Лабораторий Фрайди-Харбора Вашингтона, изучающий прилипание мидии и кто не принял участие в исследовании. Вдохновленный мидией клей идеален, она добавила, потому что это и сильно, и это имеет, дают. «Я думаю, что это очень захватывающе».