Come si creano connessioni forti ma a rilascio rapido tra tessuti viventi e non viventi? Questa è una domanda che continua a lasciare perplessi i bioingegneri che mirano a creare materiali che si legano insieme per applicazioni biomediche avanzate.
Prendendo ispirazione dalla natura, la ricerca condotta da McGill si è concentrata sul bisso marino, un materiale fibroso che questi molluschi bivalvi utilizzano per ancorarsi negli habitat costieri. Il bisso si attacca alle superfici rocciose utilizzando una colla subacquea, ma l’altra estremità (la radice dello stelo del bisso) è saldamente ancorata al morbido tessuto vivente della cozza. Quest’area di contatto tra il tessuto vivente e la radice dello stelo di bisso non vivente è nota come biointerfaccia ed è al centro di uno studio del professore di chimica Matthew Harrington della McGill.
“Fino a questo punto, era sconcertante come la biointerfaccia della radice dello stelo del bisso potesse essere abbastanza forte da resistere alle costanti onde che si infrangono, ma anche essere improvvisamente rilasciata dalla cozza su richiesta”, ha detto Harrington. “Sembrava che la cozza potesse in qualche modo controllare la sua forza.”
Sorprendentemente forte, ma rilasciabile
A seguito di un’indagine interdisciplinare, il team ha scoperto che la radice dello stelo si separa in circa 40-50 fogli noti come lamelle che si incastrano con il tessuto vivente, creando un’interfaccia incredibilmente forte, molto simile all’intreccio di due elenchi telefonici insieme.
“La sorpresa più grande è come questa forza possa essere ridotta attraverso i movimenti pulsanti di miliardi di minuscole ciglia simili a peli sulla superficie del tessuto vivente. Il movimento delle ciglia è sotto il controllo dei neurotrasmettitori serotonina e dopamina, consentendo il rapido rilascio delle radice intera su richiesta.” afferma Harrington, titolare della cattedra di ricerca canadese in chimica verde
Questa scoperta è particolarmente rilevante per gli ingegneri biomedici e gli scienziati dei materiali mentre guardano al futuro dei bioimpianti, dei sensori indossabili, della progettazione dell’interfaccia cervello-computer e altro ancora.
“La biointerfaccia della radice dello stelo è diversa da qualsiasi cosa vista nei materiali prodotti dall’uomo e potrebbe offrire un’importante ispirazione per la prossima generazione di biointerfacce”, ha affermato Harrington. “Poiché ulteriori progressi in campo medico dipenderanno dalla progettazione di nuove biointerfacce, questi risultati potrebbero avere un impatto sulla salute umana in futuro.”
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
