As barbas dos mexilhões (que os cozinheiros removem antes de prepará-las) são feitas de fios de bissal e são usadas para ajudar a manter os mexilhões amarrados no lugar. No final de cada fio há uma placa em forma de disco que funciona como uma cola subaquática. As qualidades incomuns da cola e dos fios de bissal interessam as pessoas desde os tempos antigos, quando os fios de certas espécies eram tecidos em boinas luxuosas, bolsas, luvas, e meias. Mais recentemente, cientistas desenvolveram adesivos subaquáticos e colas cirúrgicas inspirados na química do fio de Byssal. A identificação dos mecanismos envolvidos na criação da cola deve avançar o trabalho neste campo. Crédito:Tobias Priemel
Mexilhões azuis ( Mytilus edulis ) passam os dias sendo fustigados por ondas quebrando. Eles conseguem ficar presos às rochas ou aos outros mexilhões graças a uma cola subaquática altamente eficaz que produzem. Porque alcançar a adesão na presença de água é tão desafiador, cientistas interessados em produzir adesivos eficazes para uso em ambientes úmidos (por exemplo, para tratamentos cirúrgicos ou odontológicos) recorreram aos mexilhões para se inspirarem. Em um artigo publicado hoje em Ciência, um McGill liderou relatórios da equipe de pesquisa internacional que, depois de uma década de trabalho na área, conseguiu descobrir os mecanismos celulares pelos quais os mexilhões fabricam adesivos subaquáticos.
"O mecanismo específico pelo qual os mexilhões produzem seu adesivo foi envolto em mistério até agora porque tudo ocorre escondido da vista dentro do pé do mexilhão, "diz Tobias Priemel, o primeiro autor do artigo, um Ph.D. estudante do Laboratório Harrington, que tem trabalhado nesta pesquisa nos últimos sete anos, originalmente como estudante de mestrado na Alemanha. "Para entender os mecanismos envolvidos, aplicamos técnicas espectroscópicas e microscópicas avançadas e desenvolvemos uma abordagem experimental que combinava várias metodologias avançadas e básicas de bioquímica, química, e ciência dos materiais. "
Mexilhões fazem cola em 2-3 minutos
Ao coletar informações em um nível subcelular, os pesquisadores descobriram que no pé do mexilhão, existem canais de tamanho mícron (variando em diâmetro de 1/10 até a largura total de um cabelo humano) que canalizam as substâncias que se juntam para formar a cola. Proteínas fluidas condensadas em pequenos sacos (vesículas) são secretadas nos canais onde se misturam com íons metálicos (ferro e vanádio, retirado da água do mar). Os íons de metal, que também são armazenados em pequenas vesículas, são liberados lentamente em um processo cuidadosamente cronometrado, eventualmente curando (ou endurecendo) a proteína fluida em uma cola sólida.
O acúmulo e o uso de vanádio são especialmente interessantes, uma vez que apenas alguns outros organismos são conhecidos por hiperacumular o vanádio. Os pesquisadores acreditam que ela desempenha um papel importante no endurecimento da cola e continuam trabalhando nessa área.
"Os mexilhões podem fazer seu adesivo subaquático em 2-3 minutos, misturando íons metálicos com proteínas fluidas, "explica Matthew Harrington, professor associado do Departamento de Química da McGill e autor sênior do artigo. "É uma questão de reunir os ingredientes certos, sob as condições certas e no momento certo. Quanto mais entendemos sobre o processo, os melhores engenheiros serão mais tarde capazes de adaptar esses conceitos para a fabricação de materiais bioinspirados. "
O estudo "Fabricação semelhante a microfluídica de bioadesivos curados com íons metálicos por mexilhões" é publicado em Ciência .
