Når der nævnes muslinger, kan en pæn tallerken moules-frites måske komme til at tænke på, men nogle toskaller er peskier end de er velsmagende. Dusinvis af muslingearter, der lever i både frisk og saltvand, er en enorm gener, der er kendt for stædigt at holde sig til klipper, moler og både og løbe vej hen til nye lokaliteter. Men en ny gennemgang af undersøgelser i tidsskriftet Matter antyder, at ting, der gør muslinger så irriterende - deres klæbeevne - kunne have alle mulige anvendelser inden for teknik.
Faktisk rapporterer Susie Nelson ved NPR, at muslingernes underhævede klæbeevne er så imponerende, at det har givet et helt studieområde kaldet muslinginspireret kemi. Forskere gennemgik de seneste fremskridt inspireret af toskene, og fandt, at muslingklæbrighed kunne have alle mulige anvendelser, herunder rensning af oliespild, rensning af vand og skabelse af en universel rød blodlegeme.
Hvorfor er muslinger så gode til at klamre sig fast på klipper og bådpropeller? Ifølge en pressemeddelelse kommer denne klæbende kraft fra tynde byssustråde, filamenter, de bruger til at klæbe fast til klipper og ofte benævnt muslingens "skæg". Disse tråde bruger en aminosyregruppe kaldet dihydroxyphenylalanin eller DOPA, der bruger et par kemiske tricks, ligesom hydrogenbinding, der giver den mulighed for at danne en supertæt binding med alle mulige underlag.
Baseret på disse tråde har kemikere udviklet en kunstig version af muslingklæbemidlet kaldet polydopamin eller PDA. Og det er de ting, som ingeniører finder nye anvendelser til.
Undersøgelse af medforfatter Seth Darling, direktør for Center for Molecular Engineering på Argonne National Laboratory, har for eksempel eksperimenteret med PDA for at rense tungmetaller ud af vand, fordi forbindelsen frastøder ladede partikler og tiltrækker vand, rapporterer NPR 's Nelson. At finjustere materialet kunne også udføre lignende oprydningsfunktioner med organiske forurenende stoffer, patogener og med oliespild, noget der er testet i lille målestok.
”Hvis du lægger en olie-vand-blanding mod den membran, transmitterer olien spontant gennem porerne, og vandet forbliver bagud, ” siger Darling.
Ifølge pressemeddelelsen bruger en gruppe forskere i Kina også materialet til at udvikle en universel rød blodlegeme, som kunne bruges til enhver uanset blodtype. En belægning inspireret af muslingklæbemidlet placeret på blodcellen skjuler det i det væsentlige for kroppens immunsystem, som normalt angriber uforenelige blodlegemer. Materialet kan også have anvendelser i solstråledannelse, hvor sollys konverterer vand til damp. Denne proces kan bruges til at destillere og sterilisere vand og kan også bruges til kraftproduktion.
Kemisk ingeniør fra Georgia Tech, Blair Brettmann, der ikke var involveret i undersøgelsen, fortæller Nelson, at de potentielle oprydningsprogrammer til vand er spændende, og materialerne kan også føre til ting, som medicinske klæbemidler, der kan forblive klæbrige i et vådt miljø.
Men der er stadig nogle større spærringer mod en muslinginspireret fremtid, siger medforfatter Hao-Cheng Yang, ingeniør ved Sun Yat-Sen University.
”På trods af enkelhed og effektivitet er der stadig nogle iboende begrænsninger, ” siger Yang. ”Alkaliske betingelser er normalt nødvendige for at realisere polymerisationen af dopamin, så det kan ikke anvendes på materialer, der er ustabile under alkaliske forhold. Desuden er deponering af PDA en tidskrævende proces - det tager flere timer at danne en ensartet belægning på de fleste materialeoverflader. ”
Det er også muligt, at en del af muslingernes klæbekraft kommer fra det faktum, at de danner tætte kolonier - sammenlægningen af bløddyr kan kombinere visse aminosyrer for at gøre kolonien endnu mere klæbende. I papiret siger forskeren, at dopamin er dyrt at fremstille, så de antyder, at materialer, som forskere ser dybere på lignende plantebaserede forbindelser som garvesyre.
Med andre ord er der stadig meget at lære om muslingernes klæbrighed, inden bløddyrene kommer ud af vores tallerkener og ind i en bioteknologisk fremtid.
