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科學家表示,貽貝用來將自身附著在岩石、船隻和碼頭上的強力膠的關鍵成分是鐵。這一發現在最新一期的《德國應用化學-國際版》雜誌上有所描述,代表了這種金屬的一種新型生物學用途。
普渡大學的喬納森·威爾克在一次水肺潛水旅行後開始研究貽貝和藤壺的粘性。海水貽貝使用許多細絲附著在物體上(見圖)。這種生物伸出它的足,並用膠水固定這些細小的纖維。在這項新工作中,威爾克和他的同事們確定鐵是粘合劑中必要的成分。“我們從貽貝中提取的混合物具有類似於明膠的稠度,”威爾克說。“當我們加入鐵時,貽貝蛋白質會交聯或‘固化’,材料會變硬。其他生物可利用的金屬離子似乎不會引起這種交聯。” 海水中存在的鐵很容易被雙殼類動物利用。“蛋白質通常依賴金屬離子將它們結合在一起並提供穩定性,但這是首次確定過渡金屬離子是生物材料不可或缺的一部分,”國家科學基金會的化學家邁克·克拉克指出。
貽貝膠可以粘附在各種各樣的材料上,包括特氟龍TM,特氟龍被廣泛用作不粘塗層。“這種膠的生物來源以及粘附在幾乎所有表面上的能力,促使人們將其應用於外科粘合劑的開發等領域,”威爾克評論道。此外,瞭解這些生物是如何粘附的可能有助於研究人員設計新的方法來保護船隻免受不必要的“乘客”侵擾。“瞭解海洋膠是如何形成的可能是開發防止粘附過程的表面和塗料的關鍵,”威爾克說。“目前的防汙漆依賴於向周圍水域釋放銅,從而殺死幼蟲狀態的藤壺。我們希望我們的研究結果將有助於製造不需要向海洋環境釋放毒素的防汙漆。”