La melma naturale della supercolla è decodificata come preda
Gli scienziati dell'Università di Kassel hanno decodificato la modalità di azione di una supercolla animale riciclabile. La secrezione del cosiddetto piede stub potrebbe essere il modello per lo sviluppo di nuovi biomateriali per le industrie mediche e sostenibili.
In uno studio che è stato pubblicato nella famosa rivista Nature Communications, un team internazionale di ricercatori guidato dal Prof. Dr. Ing. Georg Mayer, capo del dipartimento di zoologia, e il suo collega Alexander Bär, l'operazione e la struttura di un segreto ghiandolare di una specie australiana dai piedi affusolati. I testardi di oltre 300 milioni di anni (onicoforo) catturano le loro prede usando un muco appiccicoso veloce ed estremamente duro, che gli animali sparano da bocchelli speciali appaiati sulla testa.
Secrezioni di ghiandole di un piede di stub australiano decrittografato. Immagine: Kzenon-fotoliaSecondo le indagini, il muco della specie di Euberipatoides rowelli è costituito da minuscole strutture globulari di grasso-proteine di dimensioni uniformi. Dopo aver toccato la melma, queste nano-sfere si deformano a causa delle forze di taglio e si irrigidiscono sulle microfibre da un nucleo proteico tensile e una superficie appiccicosa. Di conseguenza, la secrezione aderisce con forza e in pochi secondi su quasi tutte le superfici. Tuttavia, se il bioadesivo è esposto all'acqua per lungo tempo, i polimeri si dissolvono di nuovo. Man mano che i nano-globuli originali regrediscono, la secrezione potrebbe essere riutilizzata.
"Con nostra sorpresa, abbiamo trovato una specie di colla animale riutilizzabile", dice Mayer. "Il nostro studio fornisce importanti informazioni su come i polimeri riciclabili si formano in natura in un modo mai conosciuto prima. Una comprensione ancora migliore di come funzionano questi processi fisico-chimici apre prospettive interessanti, specialmente nel campo della medicina chirurgica, ma anche per la produzione sostenibile di polimeri industriali. "Il prossimo obiettivo dei ricercatori è ora di replicare sinteticamente la bio-super-colla.
Nei loro esperimenti, il muco degli onicofori fu raccolto per la prima volta. Questo è stato quindi esaminato per la sua struttura e composizione durante la formazione di microfibre. Oltre ai loro esperimenti, i ricercatori hanno utilizzato anche l'imaging ad alta velocità.
Lo studio, finanziato principalmente dalla German Research Foundation (DFG), ha coinvolto anche i ricercatori della Heinrich Heine University di Düsseldorf, il Max Planck Institute per Colloid e Interfaces di Potsdam e la McGill University di Montreal, in Canada..
Gli onicofori, portatori di artigli tradotti, sono invertebrati e assomigliano a bruchi a forma di verme con zampe corte e antenne accoppiate. Da due aperture sul cosiddetto muco delle papille vicino alla bocca, gli animali, alcuni dei quali fino a 22 cm, emettono una secrezione di stramazzo fortemente adesiva, che serve per la difesa e la preda. Vivono principalmente nell'emisfero meridionale e attorno all'equatore. Finora sono state registrate e registrate circa 200 specie, ma probabilmente ce ne sono diverse migliaia. I piedi tozzi vivono principalmente in legno morto o nello Spreuschicht del suolo della foresta. (Sb, pm)