Jawatan Popular

Pilihan Editor - 2019

Barnacles: 'Perosak' laut menyediakan kemajuan dalam anti-fouling dan biomedin maritim

Anonim

Satu pasukan ahli biologi, yang diketuai oleh Profesor Clemson University, Andrew S. Mount, melakukan penyelidikan terkini mengenai perosak laut yang akan membuka jalan untuk cat anti-fouling novel untuk kapal dan bot dan juga meningkatkan bio-pelekat untuk perubatan dan industri aplikasi.

iklan


Penemuan pasukan, yang diterbitkan dalam Nature Communications, meneliti tahap larva terakhir yang terikat dengan pelbagai jenis permukaan yang menggunakan bahan serba boleh, semulajadi, mungkin polimer yang bertindak sebagai pelekat tugas berat bawah air.

"Dalam penyelidikan terdahulu, kami cuba memahami bagaimana pelekat barnacle berinteraksi dengan permukaan bahan kimia yang berbeza, " kata Mount, penulis artikel jurnal dan pengasas dan pengarah Makmal Penyelidikan Okeanos di jabatan sains biologi Clemson. "Kebanyakan penyelidik biofouling menganggap plak pelekat larva ciprid terutamanya terdiri daripada protein dan peptida, tetapi kami mendapati bahawa lipid juga hadir, yang bermaksud bahawa komposisi pelekat kekal adalah jauh lebih rumit yang sebelum ini menyedari."

Larva ciprid berbentuk torpedo adalah peringkat larva terakhir sebelum haiwan menjalani metamorfosis menjadi kebiasaan yang biasa dilihat di puncak dan jeti di sepanjang pantai. Sebaik sahaja cyprid telah menemui tempat yang berpotensi sesuai, ia terus berkembang secara kekal di tempatnya dan kemudian menjalani metamorfosis untuk menjadi petak berkapur dewasa.

Untuk terus hidup dan membiak, benthik - atau kediaman bawah - invertebrata laut seperti halangan perlu melampirkan diri mereka berdekatan satu sama lain. Organisme ini telah mengembangkan pelbagai mekanisme adhesi yang membolehkan mereka dilampirkan hampir di mana saja, termasuk kapal selam nuklear, kapal maritim dan pelantar penggerudian luar pesisir, dan juga haiwan seperti kura-kura dan paus.

"Keupayaan raksasa untuk mematuhi permukaan yang mempunyai ciri-ciri fizikal dan kimia yang sangat berbeza adalah unik dan memberikan wawasan ke atas ciri-ciri fizikal kimia unik pelekat larva mereka, " kata Gunung.

Dengan pembiayaan dari Pejabat Penyelidikan Tentera Laut, para penyelidik membina sistem mikroskop dua-foton dan, dengan kerjasama Marcus Cicerone di Institut Standarisasi dan Teknologi Kebangsaan, menggunakan teknik inovatifnya yang dikenali sebagai Raman Scattering Anti-Stokes Koheren Seragam Jalur Lebar untuk menggambarkan dua fasa berlainan plak pelekat cangkerang palet.

"Menggunakan teknik ini, kami mendapati bahawa pelekat kekal terdiri daripada dua fasa: fasa lipid dan fasa protein, " kata Gunung. "Fasa lipid dilepaskan terlebih dahulu. Kami percaya bahawa fasa lipid ini melindungi fasa protein daripada penghidratan berlebihan dan kesan merosakkan air laut, dan ia mungkin mengehadkan fasa protein daripada menyebarkan terlalu nipis dan kehilangan keupayaannya untuk mematuhi larva dengan selamat permukaan. "

Ini adalah penemuan pertama peranan fungsi lipid dalam bioadetik laut.

"Aplikasi mikroskopi mikroskopi dan penyebaran anti-Stokes Raman koheren dua jalur yang jelas menunjukkan peranan lipid, yang kami dikesan kembali ke kelenjar simen dan menunjukkan bahawa ia dihasilkan dan terkandung dalam sel-sel sel yang berasingan, " katanya. .

Pemahaman yang diperbaharui oleh para penyelidik tentang pelekat ciprid tunjang akan memajukan pelapis anti-fouling untuk industri maritim pada tahun-tahun yang akan datang dan membantu mengembangkan kelas baru bio-perekat untuk aplikasi perubatan dan perindustrian.

iklan



Sumber Cerita:

Bahan yang disediakan oleh Universiti Clemson . Nota: Kandungan mungkin diedit untuk gaya dan panjang.


Rujukan jurnal :

  1. Neeraj V. Gohad, Nick Aldred, Christopher M. Hartshorn, Young Jong Lee, Marcus T. Cicerone, Beatriz Orihuela, Anthony S. Clare, Dan Rittschof, Andrew S. Mount. Peranan sinergistik untuk lipid dan protein dalam pelekat kekal larva tunjang . Komunikasi Alam, 2014; 5 DOI: 10.1038 / ncomms5414