Hagfish zijn zeevissen in de vorm van palingen, beroemd om het vrijgeven van grote hoeveelheden "slijm" dat zich ontvouwt, verzamelt zich en breidt zich uit in het omringende water als reactie op een dreiging of een aanval van een roofdier. Dit afweermechanisme werkt zelfs tegen haaien door hun kieuwen effectief te verstoppen of te verstikken.

Het succesvolle gebruik van zijn verdedigingsgel door de slijmprik is opmerkelijk, vooral omdat het dier geen directe controle heeft over de concentratie van het slijm dat het in het zeewater uitstraalt.

Gaurav Chaudhary, een promovendus in de afdeling mechanische wetenschappen en techniek aan de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign (UIUC), zal zijn werk over hagfish slime presenteren tijdens de 88e jaarlijkse bijeenkomst van The Society of Rheology, wordt gehouden 12-16 februari, in Tampa, Florida. Het onderzoek onderzoekt de slijmvorming van de slijmprik en de speciale eigenschappen waardoor het zich kan assembleren tot een vaste gel zonder op te lossen in het omringende water.

Om dit te doen, Chaudhary en zijn collega's bezochten de Universiteit van Guelph in Canada, waar professor Doug Fudge een grote voorraad slijmprikken aanhoudt.

"We verkregen ruw slijm rechtstreeks van levende vissen en waren vervolgens in staat om onze eigen slijmmonsters van verschillende concentraties te produceren, " zei Chaudhary. De onderzoekers gebruikten een rheometer, die de reactie van dergelijke vloeistoffen met een ongebruikelijke viscositeit op krachten meet, om te meten hoe het slijm zich in de loop van de tijd en onder verschillende omstandigheden uitrekte en stroomde.

Het onderzoeksteam, onder leiding van Randy Ewoldt, een assistent-professor die de Ewoldt Research Group bij UIUC leidt, ontdekte dat de vaste en vloeistofachtige eigenschappen van het slijm "zelfgelijkend" blijven voor een breed scala aan concentraties. Dit betekent dat, hoewel de concentratie drastisch kan veranderen, de algemene structuur en eigenschappen van de gel niet.

"De gel wordt stijver met concentratie, " Zei Ewoldt. Hun resultaten laten ook zien dat de consistentie in hoe het slijm vervormt en stroomt, bestaat omdat het slijm bij alle concentraties een vergelijkbare structuur heeft.

"We weten nu dat dit materiaal, 10, 000 keer zachter dan gelatine, is niet alleen een ultrazachte elastische vaste stof zoals eerder werd aangenomen, ' zei Chaudhary. 'Integendeel, het heeft zeer interessante tijdsafhankelijke eigenschappen. De concentratie-afhankelijke eigenschappen zijn heel anders in vergelijking met veel andere biopolymeer- of synthetische systemen. Dergelijke eigenschappen maken slijm duidelijk ideaal voor montage onder ongecontroleerde omstandigheden."

Slime heeft talloze mogelijke toepassingen. Bijvoorbeeld, het kan lekken van olieboorapparatuur verstoppen of vertragen, of celculturen voorzien van een dun netwerk van vezelachtige elementen die unieke weefselstructuren kunnen bieden en zelfs 3D-celculturen kunnen ondersteunen.

"Onze toekomstige inspanningen zullen gericht zijn op het verkrijgen van een beter begrip van de mechanica van het microstructurele niveau van het slijm, Chaudhary zei. "Uiteindelijk willen we materialen ontwikkelen om een ​​vergelijkbare functionaliteit als slijmerige slijmvliezen te bereiken door synthetische componenten te gebruiken. en het verder ontwikkelen van ideeën en methoden om het materiaal beter te engineeren."