«Постричь силы, произведенные борьбой добычи, заставляют слизь укрепляться в твёрдые нити», растолковывает Александр Бэр, докторант в Университете Касселя, что обучается при специалисте по бархатным червям Георге Майере. Дабы изучить слизь австралийского бархатного вида червей, биолог трудился в тесном сотрудничестве с исследователями от Университета Макса Планка Интерфейсов и Коллоидов в Потсдаме.
Химик Штефан Шмидт, к примеру, сейчас младший учитель в Университете Генриха Гейне в Дюссельдорфе, которому оказывают помощь растолковывать наноструктуру слизи. Исследовательская несколькопод руководством биохимиком Мэттом Харрингтоном в Отделе Биоматериалов Потсдамского Университета, сосредоточилась на вторых вопросах довольно молекулярной обработки и химического состава. Междисциплинарная группа исследователей особенно интересовалась тем, как структура и состав секреции изменяются на протяжении формирования нити.Слизистое соединение белков и жирных кислот«Мы уже знали, что слизь состоит, в основном, из громадных молекул белка и жирных кислот», заявляет Бар Александра.
В Университете Макса Планка в Потсдаме исследователи поняли, что липиды и белки объединяются, дабы организовать маленькие капли. «Бархатные черви создают толстые молекулы и белок, и другие компоненты раздельно», растолковывает Бар. «Вне клеток железы нанокапли тогда формируются независимо, дабы создать формирующие клейкие свойства и нить». Капли организованы с превосходной точностью в этом, они однородны в форме и неизменно примерно 75 нанометров в диаметре.Бархатные черви хранят собственный жидкое оружие, пока оно не нужно. Они тогда стреляют в слизь в собственной добыче либо сопернике через два гланд, расположенные по обе стороны от их головы при помощи мускульных сокращений. «Сперва липкая последовательность не изменяется», заявляет Бар. «Но, когда добыча начинает бороться, постригите воздействие сил на слизи, дабы порвать нанокапли».
Вибрационные изучения спектроскопии в Потсдаме продемонстрировали, что жирные кислоты и белки отделяются в ходе. «Принимая к сведенью, что белки формируют долгие волокна в интерьере слизи, молекулы и липид воды перемещены к внешней стороне и формируют собственного рода ножны», растолковывает Бар. Исследователи кроме этого нашли, что у берега белка в имеется растяжимая жесткость, подобная тому из Nylon®. Это растолковывает превосходное выполнение нитей.Полимеризировавшие нити распадаются в воде опять
Предстоящие опыты продемонстрировали, что полимеризировавшие нити слизи смогут быть расторгнуты в воде опять в течение нескольких часов по окончании сушки. «Необычная вещь для нас пребывала в том, что липиды и белки разумеется смешиваются опять, дабы организовать те же самые нанокапли, каковые мы уже нашли в уникальной слизи», говорит Мэтт Харрингтон. Сравнительно не так давно организованные капли липида белка были кроме того подобны в размере тем в естественной секреции. «Разумеется, механизм самоорганизации трудится, что мы всецело еще не понимаем», говорит Харрингтон.Второе потрясающее открытие было то, что липкие нити смогут быть оттянуты опять из восстановленной слизи. И они вели себя совершенно верно как сравнительно не так давно запрятавшая секреция бархатного червя под влиянием, стригут силы: они укрепились. «Это – хороший пример всецело обратимого и неизвестно повторяемого процесса регенерации», говорит Мэтт Харрингтон.
Интригующе, это все достигнуто с биомолекулами и при обычной температуре воздуха. Бархатные черви имели возможность исходя из этого являться моделью для изготовителей синтетических полимеров и имели возможность разумеется преподавать их большое количество стабильному производству синтетических материалов.Харрингтон соглашается. Биохимик может прекрасно высказать предположение, что в один раз мы будем в состоянии синтезировать макромолекулы для промышленного применения подобным образом на базе возобновляемого сырья.
При шелка паука уже было вероятно произвести подобные белки промышленно и поставлять волокна, произведенные от них до швейной индустрии.Как молекулы и белки липида отделены?
Полимер, что распадается в воде, как укрепленные нити бархатных червей, возможно был бы непрактичен. Но принцип имел возможность произвести новое воодушевление в материаловедении, Мэтт Харрингтон верит. «Сейчас первый ход обязан осознать механизмы лучше», говорит эксперт по биоматериалам, что сейчас начал профессорство в Университете Макгилла в Монреале.
К примеру, ученые интересуются тем, из-за чего механический стригут обстоятельство сил белки, дабы отделиться от молекул липида во-первых. Они кроме этого желают выяснить факторы, каковые руководят обратимым формированием нанокапель однородного размера.
Второй оставшийся без ответа вопрос пребывает в том, как объединение единиц белка, дабы произвести жёсткие волокна, не создавая зафиксированные химические связи, говорит исследователь Макса Планка Харрингтон.