science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe mosselen hun hechting onder water behouden

Een schematisch diagram dat de nieuwe rol toont van mosseloppervlakte-eiwit dat cysteïne bevat en bijdraagt ​​aan het behoud van de oppervlakteadhesie in de oxidatieve onderwateromgeving door tautomeer-evenwichtsverschuiving naar △Dopa te induceren. Krediet:POSTECH

Badkameraccessoires die op tegelwanden zijn gemonteerd, vallen vaak af als ze niet correct zijn gemonteerd. Dit komt omdat het vocht in de badkamer de hechting van het oppervlak verzwakt. Omgekeerd hebben mosselen een verbazingwekkende hechting, omdat ze zelfs onder water stevig aan rotsen kleven. Hoewel er studies worden uitgevoerd om deze mosselkleefeiwitten (MAP's) als kleefstof te gebruiken, heeft de kwetsbaarheid voor oxidatie het moeilijk gemaakt om hun onderwatersterkte volledig te recreëren.

Onlangs heeft een POSTECH-onderzoeksteam onder leiding van professor Hyung Joon Cha, Dr. Mincheol Shin en Ph.D. kandidaat Taehee Yoon (Departement Chemische Technologie) heeft het geheim van de sterke oppervlakteadhesie van mosselkleefeiwitten (MAP's) geverifieerd, zelfs in een omgeving die oxidatie veroorzaakt. Deze bevindingen zijn onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Langmuir .

MAP krijgt steeds meer aandacht als biomedisch materiaal dat wordt gebruikt als bioadhesief of als medicijnafgiftesysteem, omdat het van nature afkomstig is en onschadelijk is voor het lichaam. Er was echter een beperking in die zin dat Dopa, een belangrijk bestanddeel van het mosselkleefeiwit, gemakkelijk oxideert, wat leidt tot verzwakking van de oppervlakteadhesie.

Het onderzoeksteam richtte zich op het feit dat onder de oppervlakte-eiwitten van mosselen cysteïnerijke eiwitten betrokken zijn bij oxidatie en reductie. Toen Dopa werd geoxideerd tot Dopa-chinon met verzwakte adhesie, voegde het onderzoeksteam eiwit type 6 (fp-6) toe dat cysteïne bevat, dat het Dopa-chinon verandert in △Dopa. △Dopa is een tautomeer van Dopa-chinon en heeft een zeer sterke oppervlaktehechting zoals Dopa.

Het onderzoeksteam heeft ook vastgesteld dat wanneer △Dopa in het eiwit wordt gevormd, het een sterkere oppervlakteadhesie kan hebben dan Dopa.

Deze studie is de eerste studie om te verifiëren dat de fp-6 het tautomeer-evenwicht van geoxideerd Dopa verschuift om mosselen sterk aan oppervlakken te laten kleven, zelfs in de oxidatieve onderwateromstandigheden. Door deze bevindingen toe te passen op de op Dopa gebaseerde onderwaterlijm kan de hechting aan het oppervlak toenemen.

Professor Hyung Joon Cha legt uit:"We hebben voor het eerst geverifieerd dat het cysteïnerijke oppervlakte-eiwit, waarvan bekend is dat het de oxidatie van Dopa blokkeert, ook de verandering in △Dopa bevordert, wat helpt om de hechting in mosselen te behouden, zelfs in oxidatieve onderwater omgevingen." + Verder verkennen

Het geheim van de plakkerigheid van mosselen onder water