Inginerii MIT au creat un adeziv care previne infecțiile

Pentru a progresa în domeniul biomedicinei, cercetătorii de la MIT (SUA) au creat un adeziv care previne infecțiile, combinând mecanismele de lipire ale midiei cu proprietățile protectoare ale mucusului.

Inginerii mecanici și biologici, experții în știința materialelor și în dinamica fluidelor de la MIT, împreună cu colegi din Berlin, au dezvoltat hidrogeluri dinamice. Ei s-au concentrat pe „motivele chimice” care îi permit midiei să se fixeze pe suprafețe: catecolii și tiolii, conform unui articol publicat de MIT News.

• A fost descoperită o legătură surprinzătoare între furtunile solare și cutremure
• Oamenii de știință programează bacterii pentru a devora tumorile canceroase

Pe lângă proprietățile lipicioase ale midiei, „maestra aderenței subacvatice”, așa cum o descriu cercetătorii MIT, era necesar un material care să prevină contaminarea cu germeni și bacterii pentru a crea un adeziv care previne infecțiile. Iar în acest scop, un mucus uman este alegerea ideală. Acesta acoperă toate zonele corpului care nu sunt protejate de piele, formând o barieră naturală împotriva agenților patogeni. Prin combinarea acestor două elemente, inginerii MIT au creat un gel care aderă la suprafețe, inclusiv la cele umede, o caracteristică esențială pentru utilizarea în organismul uman.

Mucusul din corpul nostru și secrețiile midiilor au condus la un adeziv care previne infecțiile

În ultimii ani, oamenii de știință din domeniul bioingineriei au explorat posibilitățile de a combina secrețiile midiei cu mucusul pentru a obține un adeziv de excepție, capabil să respingă agenții patogeni.

Noua cercetare a dus aceste eforturi mai departe, concentrându-se pe legătura dintre cele două grupuri chimice care îi oferă midiei abilitatea de a se fixa puternic de suprafețe: catecoli și tioli. Cercetătorii au identificat sursa puterii adezive. Mucina, componenta principală non-acvatică a mucusului, conține grupări tiol. Oamenii de știință de la MIT au dorit să experimenteze prin combinarea polimerilor inspirați de midii cu tioli din mucină pentru a transforma un lichid într-un gel aderent.

„Este ca un adeziv cu două componente. Combini două lichide, iar reacțiile chimice încep să aibă loc, solidificând substanța în timp ce aceasta se lipește simultan de suprafață”, a explicat George Degen, conform MIT News.

Un aspect deosebit al descoperirii cercetătorilor MIT este controlul pe care îl pot exercita asupra vitezei cu care gelul se formează și aderă. Acest proces are loc pe toate suprafețele umede, la temperatura camerei și în condiții foarte blânde.

Un adeziv cu aplicații în mai multe domenii

Pentru a testa noul „hidroadeziv” inspirat de midii și mucus, cercetătorii l-au aplicat pe suprafețe de sticlă acoperite cu bacterii și l-au lăsat peste noapte. Au observat că materialul a împiedicat formarea unui biofilm bacterian, având performanțe comparabile cu adezivii medicali disponibili pe piață. Astfel, noul adeziv ar putea deveni o alternativă reală la produsele existente, scrie Interesting Engineering.

Interesant este că aplicațiile acestui adeziv depășesc sfera medicinei. Prin integrarea altor materiale naturale, precum cheratina, s-ar putea dezvolta ambalaje sustenabile.

Deși încă în faza de dezvoltare, inginerii speră ca, în viitor, acest adeziv să fie disponibil sub formă lichidă, aplicabil prin injecție sau pulverizare, transformându-se apoi într-un gel lipicios. Ar putea fi utilizat pentru acoperirea implanturilor medicale, prevenind contaminarea acestora.

„Suntem încântați că am creat o platformă de proiectare a biomaterialelor care ne oferă aceste proprietăți esențiale de gelificare și aderență. Ca punct de plecare, am demonstrat deja aplicații biomedicale cheie. Acum suntem pregătiți să explorăm sisteme sintetice și naturale diferite și să ne îndreptăm către noi aplicații”, a concluzionat Degen pentru MIT News.

Studiul a fost publicat în Proceedings of the National Academy of Sciences.

Vă recomandăm să citiți și:

Evoluția ar putea fi de vină pentru că nu ne putem abține din scărpinare

Oamenii de știință testează un medicament nazal pentru tumorile pancreatice mortale

Muzica devine din ce în ce mai puțin complexă în timp. Dar de ce?

De ce antibioticele pot eșua chiar și împotriva bacteriilor care nu sunt rezistente?