+7 (499) 322 99 34

+7 (977) 280 99 34
+7 (800) 200 74 93 - бесплатно по России

Заказать обратный звонок

Бактерии способны производить самый прочный в мире клей

02.08.2007

Исследовательская группа из Блумингтонского Университета штата Индианы (США) и Университета Брауна (США) обнаружила, что бактерия Caulobacter crescentus, обитающая в различных водных средах, начиная от рек, и заканчивая водопроводными и канализационными сетями, производит клей, который в несколько раз крепче любого "суперклея", когда-либо произведённого человеком.

Caulobacter crescentus встречается на различных поверхностях контактирующих с влагой: водопроводные трубы, днища лодок, не требующие стерилизации медицинские катетеры. При этом бактериальные колонии отличаются высочайшей степенью адгезии, что является проблемой при попытке счистить или удалить такой бактериальный налёт. И никто не догадывался о силе прикрепления Caulobacter crescentus, пока группа учёных не предложила рассчитать прочность такого клея, основу которого, как оказалось, составляют полисахариды. Бактерия прикрепляет себя с помощью длинного стройного "стебля", на конце которого имеются полисахариды, цепочки сахарных молекул. Благодаря им, вероятно, и происходит прилипание. Впрочем, это ещё не доказано.

Исследователи вырастили отдельные бактериальные клетки на конце эластичной пипетки. Точно такой же пипеткой прикасались к этим же клеткам, пока бактерии не прикреплялись и заякоривались на обеих концах пипеток. После чего оценивалась степень прогиба пипеток и измерялась сила, необходимая для разрыва адгезионных взаимодействий между Caulobacter crescentus и прикрепляемой поверхностью. По словам одного из исследователей вся процедура по выращиванию бактерий и налаживанию измерительной системы оказалась очень утомительной и заняла несколько месяцев.

Учёные установили, что требуется применить силу в 1 микроньютон, для того чтобы оторвать микроманипулятором единственную бактерию от пипетки. При перерасчёте на крохотные размеры организма такая нагрузка составляет 70 ньютонов на квадратный миллиметр. Этот предел прочности данного соединения эквивалентен 5 тоннам на 1 квадратный дюйм. Прочность клея аналогична силе, которую нужно приложить к мелкой разменной монете, к примеру пятикопеечной, чтобы на ней могли свободно балансировать три или четыре легковых автомобиля. Для сравнения: самый прочный из продающихся в магазине "суперклеев" рвётся при 18-28 ньютонах на 1 квадратный миллиметр.

Гипотетически, клей из Caulobacter crescentus можно производить массово и использовать его в медицинских и технических целях. Очевидно, что создание такого сверхпрочного "природного" клея принесёт человечеству пользу. Например, речь может идти о разлагаемом микроорганизмами хирургическом пластыре и нитках, пломбировании зубов и лечении переломов, ведь клей прекрасно справляется со своей функцией именно на влажной поверхности, вдобавок ко всему, бактерия нетоксична и неприхотлива, обитает в воде "из-под крана" и не представляет никакой угрозы здоровью людей.

Учёным уже удалось при помощи методов генной инженерии создать мутантные бактериальные клетки, которые более эффективно вырабатывают клей. При этом им удалось изолировать клей, произведённый мутантными клетками, на стеклянных поверхностях, но вот отделить клейкое вещество от них пока не получается.

Таким образом, применить на практике бактериальный "суперклей" пока не удаётся по разным причинам. Во-первых, получение клея в больших количествах упирается в высокую трудоёмкость его производства. Во-вторых, учёным пока неясно, в каком упаковочном материале хранить данный клей и как избежать склеивания необходимого оборудования и инструментов.


Возврат к списку