Химики раскрыли секрет подводного суперклея моллюсков

Некоторые двустворчатые моллюски — в частности, съедобные мидии (лат. Mytilus edulis) — ведут прикрепленный образ жизни, «приклеиваясь» к твердому субстрату своей ногой. Для этого животные производят биссус (или биссусную нить) — исключительно прочный белковый клей, выдерживающий сильные волны и течения.

Поскольку добиться хорошей адгезии под водой — непростая задача, химики заинтересовались этой способностью мидий, надеясь в дальнейшем использовать полученные знания при производстве клеев для влажных сред (например, при проведении хирургических или стоматологических операций). Результаты исследования ученые опубликовали в журнале Science.

Чтобы изучить процесс производства биссуса на субклеточном уровне, авторы работы применили целый ряд методов, включая микрокомпьютерную томографию, световую микроскопию, электронную микроскопию, рентгеновскую флуоресцентную микроскопию и конфокальную рамановскую спектроскопию. С их помощью исследователи обнаружили, что внутри ноги мидии есть каналы микронного размера, в которых происходит смешивание компонентов клея.

Моллюск выпускает внутрь канала пузырьки (везикулы), содержащие основной белок клея, а также везикулы с ионами железа и ванадия. Смешиваясь, белок и ионы металла постепенно затвердевают, превращая жидкий белок в прочный клей. Весь процесс занимает около двух-трех минут.

Ученых особенно заинтересовало то, что мидии используют ванадий для производства клея: ранее накопление этого металла было замечено лишь у нескольких других организмов. Исследователи считают, что он играет особенно важную роль в затвердевании клея, и продолжают работу в этой области.