بزاق ماهی و گسترش هیدروژل ها !

بزاق ماهی و گسترش هیدروژل ها !

یک مکانیزم دفاعی توسط Hagfish (نوعی مارماهی ) می تواند کلید توسعه سوپر ژل ها برای استفاده انسانی باشد.

[box type=”shadow” align=”alignright” ]محققان در سوئیس اخیرا در حال تحقیق بر روی مارماهی آتلانتیک ( نام علمی: Myxine Glutinosa  ) بوده اند و خصوصا ماده ی لزجی که این ماهی هنگام حمله شکارچی تراوش می کند. این بزاق که هیدروژلی فوق العاده نرم و انعطاف پذیر است ممکن است خطرناک به نظر نرسد اما می تواند برای موجودات آبزی مهلک باشد.[/box]

هنگامی که از غدد یک مارماهی تهدید شده در آب تراوش می شود، این ژل مایع دفاعی با رشته های نازک در کسری از ثانیه، ماده ای لزج می سازد تا از مار ماهی دفاع کند.

این بزاق شبکه ای محکم و چسبناک می سازد که می تواند آب محیط اطرافش را جمع کند و تهدید های احتمالی را خفه کند.

وقتی که “سیمون کوستر” محققی درETH  زوریخ مستندی راجع به عملکرد این بزاق در تلویزیون مشاهده کرد بلافاصله تحت تاثیر قرار گرفت.

هیدروژل ها نوعی پلیمر فوق جاذب رطوبت هستند که ساختار مولکولی آب دوست دارند به این معنا که می توانند مقدار قابل توجهی از آب را در درون خود نگه دارند. این ژل برای دانشمندان بسیار قابل توجه است تا در زمینه هایی مانند مهندسی تیشو (دستمال های با بافت کاغذی) ، تزریق مواد دارویی به درون بدن، بیوسنسور ها (سنسور های زیستی) و دیگر زمینه ها استفاده شود.

سیمون کوستر می گوید: “به عنوان یک شیمی دان و پژوهشگر علم مواد، نتوانستم به این فکر نکنم که این بزاق از چه عواملی تشکیل شده است که می تواند چنین مقدار قابل توجه از آب را درون خود انباشته کند.”

کوستر در حال آزمایش این هیدروژل طبیعی است تا ببیند چه چیزی موجب این لزجی خطرناک شده است. این ژل از دو عنصر تشکیل شده است. تار پروتئینی بلند در حدود 15-30 سانتی متر ( 6-12 اینچ ) در درازا و نوعی ماده بزاقی پروتئینی بر پایه خلط.

تار های پروتئینی بسیار شبیه به تار عنکبوت اند، مرطوب و فوق العاده مقاوم نسبت به گسیختن ( استحکام کششی بالا ) زمانی که تارها و خلط در آب رها می شود، بستری تولید می کند که آب و مواد جامد را جذب و در جای خود بلافاصله نگه می دارد.

برای مطالعه بزاق این مارماهی، کوستر و گروهش به نروژ سفر کردند، جایی که همکار تحقیقاتی شان اجازه داشت تا مارماهی را بگیرد و در آکواریوم نگهداری کند. اما زمانی که این پژوهش ها در مرکز تحقیقات خودشان پیشرفت کند، بازگرداندن حیوانات به طبیعت ممکن نخواهد بود.

“لوکاس بوکر” از اعضای گروه می گوید: “این انتقال، مارماهی را بسیار تحت تنش عصبی خواهد برد و حیوان با تراوش بزاق بیش از حد در مسیر، خود خفه خواهد شد.”

بررسی دقیق مقدماتی پژوهشگران بر روی بزاق که در ACS – مهندسی و علم مواد زیستی گزارش شده نشان می دهد که آنها چگونه توانسته اند با استفاده از بیوپلیمر های باردار شده با بار مخالف، ترشح غده ای را شبیه سازی و پایدار کنند تا هیدروژل هایی رشته دار بسازند. بدون این رشته ها هیدروژل عملا در آب از هم می پاشد.

این که این شبیه سازی دقیقا چگونه عمل می کند هنوز مشخص نیست اما محققان مصرند تا این عملکرد را در پژوهش های بعدی بفهمند. اگر مشخص شود که ساختار بزاق چگونه می تواند این مقدار زیاد آب را در مدت کوتاه جذب کند، می توان راهی برای پیشرفت سوپرهیدروژل ها یافت تا در همه زمینه ها از دستمال های یک بار مصرف تا سیستم آبیاری مزارع استفاده شود.

به احتمال زیاد هیچ هیدروژل ساخته دست بشر نخواهد توانست عملکرد دقیق بزاق مارماهی را انجام دهد اما ژلی خواهد بود که همان قواعد هیدروژل طبیعی را تقلید می کند.

“لوکاس بونی” یکی از محققان می گوید:

“ما نمی توانیم در آزمایشگاه عملکرد ساختمان این بزاق را کاملا شبیه سازی کنیم. این سیستم طبیعی بیش از پیچیده است.”

[box type=”info” align=”alignright” width=”1124″ ]منبع : sicenceallert

گزارش : حسن افزوده [/box]