science >> Wetenschap >  >> Chemie

Maretakbessen kunnen het geheim bevatten voor het maken van biologische superlijm

Krediet:Pixabay/CC0 publiek domein

Elke maretakbes kan tot twee meter lang een kleverige draad produceren die viscine wordt genoemd. Het zorgt ervoor dat de zaden van deze parasitaire plant zich kunnen hechten aan waardplanten en deze kunnen infecteren. Sinds de oudheid zijn maretakbessen onderzocht als behandelingen voor alles, van onvruchtbaarheid en epilepsie tot kanker. Maar tot nu toe heeft niemand het mogelijke medische of technische gebruik van de lijm zelf volledig onderzocht. Een recent artikel van McGill University en het Max Planck Institute of Colloids and Interfaces, gepubliceerd in PNAS Nexus, suggereert dat door eenvoudige verwerking de ultrastijve flexibele vezels van viscin, die hechten aan zowel huid en kraakbeen als aan verschillende synthetische materialen, een scala aan toepassingen zouden kunnen hebben - zowel biomedisch als daarbuiten.

Het is een ontdekking die bijna bij toeval tot stand kwam - aangewakkerd door de acties van een jong meisje. "Ik had nog nooit maretak gezien voordat ik in Duitsland woonde", zegt Matthew Harrington, senior auteur van de krant en universitair hoofddocent bij de afdeling Scheikunde aan de McGill University en de Tier 2 Canada Research Chair in Green Chemistry. "Dus toen mijn dochter aan het spelen was met een bes van een maretak die we van een lokale kerstmarkt kochten en het aan alles begon te plakken, was ik geïntrigeerd." Dit is begrijpelijk, aangezien het onderzoek van Harrington zich richt op het verkennen van materialen en kleefstoffen die in de natuur worden aangetroffen en het aanpassen van de onderliggende principes voor de ontwikkeling van geavanceerde bio-geïnspireerde materialen.

Een plant met zeer ongebruikelijke eigenschappen

De onderzoekers ontdekten dat door een eenvoudige verwerking als ze nat zijn, viscinevezels, die zowel aan zichzelf als aan andere materialen kleven, tot dunne films kunnen worden uitgerekt of tot 3D-structuren kunnen worden samengevoegd. Ze zijn van mening dat dit betekent dat viscine mogelijk kan worden gebruikt als wondafdichting of huidbedekking. Wat de flexibele viscinevezels zo interessant maakt als materiaal, is dat hun vermogen om aan dingen te kleven volledig omkeerbaar is onder vochtige omstandigheden.

"Ik droeg drie dagen lang een dunne film van viscine op mijn huid om de hechtende eigenschappen te observeren en kon het daarna van mijn vingers verwijderen door ze gewoon tegen elkaar te wrijven", zegt Nils Horbelt, een onlangs afgestudeerde Ph.D. student aan het Max Planck Instituut, en de eerste auteur van het papier, die volgens Harrington de creativiteit en het geduld van een timmerman (zijn vroegere beroep) bij het onderzoek bracht. "Maar er blijven nog veel vragen over dit zeer ongebruikelijke materiaal."

De volgende doelen van de onderzoekers zijn om de chemie achter dit zwelbare, extreem plakkerige materiaal beter te begrijpen, zodat ze het proces kunnen repliceren.

"Het feit dat viscine zich kan hechten aan zowel hout als huid of veren, kan evolutionair gezien relevant zijn", voegt Harrington toe. "Maar het is moeilijker om hechting aan verschillende synthetische oppervlakken, zoals kunststoffen, glas en metaallegeringen, te verklaren vanuit een adaptief oogpunt. Viscine kan dus eenvoudigweg een zeer veelzijdige adhesiechemie vertegenwoordigen, wat het zo interessant maakt om te onderzoeken wat chemisch aan de gang."

Gezien de uitstekende eigenschappen van maretakviscine en het feit dat maretakplanten in overvloed aanwezig zijn, en zowel biologisch afbreekbaar als biologisch hernieuwbaar, suggereren deze bevindingen dat deze opmerkelijke plant in de toekomst meer dan alleen kerstversiering zou kunnen bieden. + Verder verkennen

Hoe mosselen een krachtige onderwaterlijm maken