Naturlig superglue slime shot avkodet som byttedyr

Animal superglue dekryptert
Forskere ved Universitetet i Kassel har avkodet virkemåten til en resirkulerbar, superglue av dyr. Sekretjonen av den såkalte stubben kan være mal for utvikling av nye biomaterialer for medisinsk og bærekraftig industri.

I en studie som nå er publisert i den berømte journal Nature Communications, ledes et internasjonalt forskergruppe av prof. Dr. Ing. Georg Mayer, Sjef for Zoologisk Institutt, og hans kollega Alexander Bär, operasjonen og strukturen av en kjertelhemmelighet av en australsk stubfot. De 300 millioner år gamle fløyels ormer (Onychophoren) fange sitt bytte ved hjelp av en rask og ekstremt tøffe selvklebende slim, som dyrene sammenkoblede, spesialiserte dyser skyte på hodet.

Kirtelsekretjoner av en australsk stubfottype dekryptert. Bilde: Kzenon-fotolia

Ifølge undersøkelsene består slimfoten av stubfotene Euperipatoides rowelli av små, jevnformede, globulære fettproteinstrukturer. Ved å berøre slimmet deformeres disse nanosfærene av skjærkrafter og stiver til mikrofibre fra en strekkproteinkjerne og en klebrig overflate. Som et resultat henger sekresjonen sterkt og i løpet av sekunder på nesten alle overflater. Men hvis bio-limet blir utsatt for vann i lang tid, oppløser polymerene igjen. Når de opprinnelige nanoglobulene regres, kan sekresjonen gjenbrukes.

"Til vår overraskelse fant vi en slags gjenbrukbart dyrlim," sier Mayer. "Vår studie gir viktig informasjon om hvordan resirkulerbare polymerer dannes i naturen på en måte som aldri tidligere er kjent. En enda bedre forståelse av hvordan disse fysisk-kjemiske prosessene virker, åpner interessante perspektiver, spesielt innen kirurgisk medisin, men også for bærekraftig industripolymerproduksjon. "Det neste målet med forskerne er nå å syntetisk kopiere bio-superlimen.

I sine eksperimenter ble slimmen av onychophorene først samlet. Dette ble deretter undersøkt for dets struktur og sammensetning under mikrofiberdannelse. I tillegg til deres eksperimenter brukte forskere også høyhastighets bildebehandling.

Studien, finansiert hovedsakelig av den tyske forskningsstiftelsen (DFG), involverte også forskere fra Heinrich Heine-universitetet i Düsseldorf, Max Planck-instituttet for kolloider og grensesnitt i Potsdam, og McGill University i Montreal, Canada.

Onychophorene, oversatte klobærere, er hvirvelløse og ligner ormformede larver med korte ben og parrede antenner. Fra to åpninger på de såkalte mucus papillene ved siden av munnen, avgir dyrene, noen av dem opptil 22 cm, en sterkt adhæsende sekret, som tjener til forsvar og byttedyr. De bor hovedsakelig på den sørlige halvkule og rundt ekvator. Så langt er omtrent 200 arter kjent og registrert, men det er trolig flere tusen. De stumpete føttene lever hovedsakelig i skogen eller i Spreuschicht i skogsgulvet. (Sb, pm)