貽貝（海虹）和藤壺等貝類能夠分泌出粘性很高的蛋白，借助這種物質(zhì)它們能夠牢牢地附著在巖石或船體上，任憑風(fēng)吹浪打都不會脫落。受到這種天然“膠水”的啟發(fā)，美國麻省理工學(xué)院的一組科學(xué)家日前開發(fā)出一種能夠修復(fù)船只、幫助術(shù)后傷口愈合的新型粘合劑。
這種粘合劑的神奇之處在于，即便在水下使用，效果也絲毫不會受到影響。據(jù)稱是目前能夠在水下使用的、粘合強(qiáng)度最好的粘合劑。相關(guān)論文發(fā)表在9月21日出版的《自然·納米技術(shù)》雜志上。
為了制造這種新型防水粘合劑，研究人員培養(yǎng)出了一種細(xì)菌，能夠?qū)①O貝分泌出的蛋白質(zhì)膠水與其自身生物膜分泌出的蛋白結(jié)合在一起。這種混合蛋白具有比貝類分泌的天然蛋白膠水更好的粘性。
貽貝所分泌的這種能夠幫助其在水下附著在物體表面的物質(zhì)，由多種蛋白質(zhì)組成。此前也有科學(xué)家嘗試用大腸桿菌生產(chǎn)單獨(dú)的貝類的足蛋白，但是與天然粘合劑相比這種物質(zhì)成分較為單一，效果也不盡如人意。
在新的研究中，麻省理工學(xué)院的團(tuán)隊希望工程細(xì)菌能夠一次生產(chǎn)兩個不同的足蛋白，再加上細(xì)菌自身生產(chǎn)出的一種纖維蛋白。這種纖維蛋白能夠?qū)⑵渌鞍拙酆显谝黄，并組裝成更大更復(fù)雜的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)9月22日（北京時間）報道，通過用細(xì)菌對這些蛋白質(zhì)進(jìn)行純化，研究人員將它們培育成了一種致密的纖維網(wǎng)。最終得到的材料具有規(guī)則、柔軟的結(jié)構(gòu)，能夠緊密附著在干燥或潮濕的表面。研究人員用原子力顯微鏡對這種粘合劑進(jìn)行了測試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這種粘合劑能夠?qū)⒍趸、黃金和聚苯乙烯三種不同的材料牢固地結(jié)合在一起。研究人員稱，這種粘合劑的粘合強(qiáng)度要好于天然的貽貝膠粘劑，是目前能夠在水下直接使用的強(qiáng)度最好的粘合劑。
新研究開創(chuàng)了一種用細(xì)菌制造生物合成材料的全新方式。負(fù)責(zé)此項研究的麻省理工學(xué)院生物工程和電子工程學(xué)副教授蒂莫西·盧說：“我們的最終目標(biāo)是建立一個平臺，能夠讓我們將多種物質(zhì)不同的功能結(jié)合起來，看看它們能否為我們帶來性能更好的材料！
使用這種技術(shù)，目前每次只能生產(chǎn)出少量的粘合劑，因此，該研究小組正在努力改進(jìn)工藝以提高產(chǎn)量。下一步，它們將加入一些其他貝類的足蛋白，以進(jìn)一步增強(qiáng)粘接強(qiáng)度和材料的堅固性。
此外，該小組還計劃用細(xì)菌制造一種“活膠水”。這些細(xì)菌能夠自己發(fā)現(xiàn)物體表面的損傷并通過分泌粘合劑的方式將其修復(fù)。
