Внимание исследователей из Университета Юты привлекли личинки ручейника. Оказалось, что они вырабатывают нити, которые можно использовать для склеивания тканей в хирургии.
В природе существует несколько тысяч видов ручейников. Личинки некоторых видов обитают в воде ручьев и рек. Их особенностью является панцирь, который состоит из липких шелковых нитей, маленьких камушков и песка. Ученые из Университета Юты под руководством профессора Рассела Стюарта изучили свойства клея, который выделяют ручейники для склеивания своих панцирей.
Оказалось, что он способен склеивать различные органические и неорганические материалы под водой. При анализе клея ручейников выяснилось, что он состоит из специфического белка под названием фиброин и аминокислоты под названием серин, к которым присоединены фосфатные группы. Именно за счет фосфатных групп клей и приобретает свои склеивающие свойства.
Ручейники (лат.Trichoptera) – отряд насекомых с исключительно водными личинками. Личиночные стадии ручейников – водные, обнаруживаются в озерах, реках и ручьях и являются необходимыми компонентами
пищевых цепей в этих пресноводных экосистемах. Традиционно хирурги во время
операций для сшивания тканей используют хирургические нитки или металлические скобки. Однако при их использовании всегда сохраняется риск инфицирования, так как
в ране остается чужеродный материал. Самым лучшим материалом для скрепления ран был бы клей. Проблема заключается в том, что клей теряет свои свойства во влажной среде.
- Фосфатные группы также используются в других клеящих веществах и в латексных красках. Люди придумали все это сравнительно недавно, а в природе это существует уже 150 миллионов лет, - объясняет профессор Стюарт.
Также ученые выяснили, почему вещество сохраняет свои клеящие свойства под водой. Оказалось, что фосфатные группы заряжены отрицательно, а белковые – положительно. Сила притяжения и вызывает склеивающий эффект. По словам Стюарта, способность производить подводный клей была обнаружена у четырех животных – ручейников, песчаных червей, мидий и морских огурцов.
- Все они пришли к созданию клея независимо друг от друга, что доказывает эволюционный механизм развития этого признака, - отмечает Стюарт. – Если мы сможем синтезировать его в лаборатории, нам удастся создать клей, способный склеивать человеческие ткани во время операций.
Результаты исследования опубликованы в журнале «Биомакромолекулы» (Biomacromolecules) Американского химического общества.
Медицинские учреждения
