Bachelor i Nanoscience
Amanda Andersen begyndte på Nanoscience studiet i 2011, og har nu fået sin bachelorgrad. Hun ville gerne lave et projekt, der involverede en del uorganisk kemi, men som stadig var tværfagligt. Derfor valgte hun at arbejde med at videreudvikle en lim, som er inspireret af blåmuslingers evne til at sidde fast på overflader under havoverfladen. Da den, modsat mange almindelige lime, virker i fugtige miljøer og på stort set alle overflader, er den meget interessant i forbindelse med sårheling. Desværre er den for dyr, så hun har forsøgt at udvikle et billigere alternativ.
Lim baseret på muslingers naturlige fasthæftning
De fleste er nok klar over, at muslinger tit sidder fast på sten – som regel ret godt fast. Men det er faktisk slet ikke så let at lime ting sammen under vandet. Derfor har forskere studeret, hvordan blåmuslingerne klarer det og forsøgt at efterligne systemet. De vigtige komponenter viser sig at bestå af aminosyren dihydroxyphenylalanin, også kaldet DOPA, og trivalente metalioner, f.eks. Fe3+. DOPA binder metalionerne, og når DOPA-grupperne så bindes sammen af en polymer, danner dette en meget effektiv lim. Under de rigtige betingelser kan limen endda gendanne sig selv efter at være blevet skåret over, da bindingerne mellem DOPA og metalionerne nemt kan gendannes.
Desværre er DOPA et ret dyrt stof. Derfor har Amanda testet et muligt alternativ til DOPA; nemlig garvesyre. Garvesyre indeholder en gruppe, der minder om en gruppe i DOPA, og kan binde de samme metalioner. Men garvesyre er heldigvis meget billigere end DOPA.
Godt på vej
Amanda har fundet et blandingsforhold, der giver lim med flere af de karakteristika, der kendetegner DOPA-limen, og udført mange tests for at undersøge hendes lim. Under de rette forhold udviser limen baseret på garvesyre evnen til at gendannes efter overskæring, og pH-afhængig styrke, ligesom DOPA-limen. Dette tyder på, at garvesyre-limen har de samme kemiske egenskaber, der giver DOPA-limen sin evne til at virke under vand. Desværre er garvesyre-limen endnu ikke i stand til dette, men den burde have potentialet for det, og Amandas gruppe arbejder på at få denne egenskab frem.
Der er dog et par andre problemer, der skal løses, hvis limen skal anvendes til sårheling. F.eks. opnås den højeste styrke ved pH 10, hvilket ikke er ønskværdigt hvis den skal i kontakt med sår, da blod normalt har en pH værdi omkring 7,4. Lim lavet med Fe3+-ioner, som Amanda primært har undersøgt, er desuden farvet. Da de fleste ville foretrække en farveløs lim, har Amanda vist, at man kan lave en farveløs version ved at erstatte Fe3+ med Al3+.
De billigere ingredienser har allerede givet Amanda mulighed for at lave mere koncentrerede opløsninger, som bedre efterligner blåmuslingernes limtråde, og hun har vist, at disse tråde er imponerende fleksible i fugtig tilstand, og meget stærke når de er tørre.
Amanda og hendes samarbejdspartnere har allerede udgivet en artikel om den garvesyre-baserede lim, og arbejder fortsat på at videreudvikle den.
Skrevet af Thea Marie Lyngby Bøggild
Faktaboks:
Aminosyrer er de byggesten, som proteiner består af. Der findes en række almindelige aminosyrer, som udgør langt størstedelen af alle proteiner. Men der findes også sjældnere, modificerede aminosyrer. DOPA, som er nævnt i denne artikel, er et eksempel på en modificeret aminosyre.
Hvis du har spørgsmål til iNANOs formidlingsaktiviteter kontakt venligst besoegsservice@inano.au.dk.
