Un team di ricerca di Postech, guidato dal professor Dong Soo Hwang (divisione di scienze ambientali e ingegneria, divisione di bioscienza interdisciplinare e bioingegneria, Graduate School of Convergence Science and Technology) e professore di ricerca Jimin Choi (Postech Institute of Environmental and Energy Technology). ha scoperto il meccanismo molecolare dietro la notevole adesione subacquea delle cozze pelose (Barbatia virescens). I loro risultati, pubblicati in Comunicazioni naturalirivelare un processo di adesione indipendente dall’ossidazione guidato da interazioni tra domini simili a EGF/EGF e biopolimeri a base di GLCNAC.
Gli organismi marini come cozze e cirripedi sono rinomati per la loro capacità di aderire saldamente alle superfici, anche in ambienti bagnati. Quasi 40 anni fa, i ricercatori hanno identificato il dominio del fattore di crescita epidermico (EGF) come componente chiave nelle proteine adesive delle cozze. Da allora, simili proteine adesive sono state scoperte in una varietà di organismi, tra cui specie marine, lumache e ragni. Tuttavia, il meccanismo preciso alla base dell’adesione subacquea a base di EGF è rimasta sfuggente-fino ad ora.
Il team POSTECH ha scoperto questo meccanismo studiando le cozze pelose di ByssUsof, in cui le proteine contenenti domini simili a EGF/EGF si legano fortemente ai biopolimeri basati su N-acetilglucosamina (GLCNAC). I loro esperimenti hanno rivelato che queste proteine presentano energia di adesione più di tre volte maggiore di quelle ampiamente riconosciute in adesivo a umido, come MEFP-5 (proteina del piede di cozze) e Suckerin (proteina di seta ragno).
Uno dei risultati più innovativi dello studio è che il meccanismo di adesione EGF-GLCNAC non si basa sull’ossidazione, una caratteristica determinante dei tradizionali adesivi basati su 3,4-diidrossifenilalanina (DOPA). Questo processo indipendente dall’ossidazione si traduce in un’adesione reversibile e durevole, rendendolo altamente efficace in una vasta gamma di ambienti, bagnati o asciutti.
Il professor di ricerca Jimin Choi, il primo autore dello studio, ha spiegato: “GlcNAC è un componente comunemente presente nei tessuti biologici e nei biofilm, rendendolo altamente versatile per le applicazioni in bioelettronica, ingegneria tissutale, rivestimenti antiventi e altro ancora”. Il professor Dong Soo Hwang ha sottolineato le più ampie implicazioni delle loro scoperte: “Questa ricerca è un primo passo fondamentale per lo sviluppo di adesivi sottomarini sostenibili e ad alte prestazioni e bioadesivi di livello medico”.
Questo lavoro è stato supportato dalla National Research Foundation of Corea (NRF), con finanziamenti del Ministero della Scienza e delle TIC e del Ministero della Pubblica Istruzione ai sensi del programma di ricerca di base del 2022 della NRF.
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