Chobotnica vie prísavkami svojich chápadiel prenášať bez pretrhnutia materiály tenšie ako milimeter. Tím vedcov z Illinoiskej univerzity v Urbane-Champaign podľa nich zostrojil nástroj, ktorý môže pomôcť napríklad pri transplantácii rohovky. Článok o ňom publikoval vedecký magazín Science Advances.
Ilustračné foto chobotnice. Zdroj: iStockphoto.com
V posledných desaťročiach sa v chirurgii čoraz viac používajú tenké tkanivové štepy. Slúžia na ošetrenie poranených, chorých tkanív, ale aj pri ich transplantácii. „Živé tkanivá zostávajú veľkou výzvou, pretože sú krehké a keď ich vyberieme z kultivačného média, ľahko sa rozpadávajú. Preto je pri chirurgickej transplantácii tkaniva, ako je napríklad transplantácia očnej rohovky, rozhodujúci spôsob, akým ho uchytíme,“ vysvetľuje vedúci štúdie Hyunjoon Kong, profesor chemického a biomolekulárneho inžinierstva Illinoiskej univerzity.
Pri hľadaní spôsobu, ako rýchlo uchytiť a uvoľniť tenké, jemné bunkové štepy bez poškodenia, sa Hyunjoon Kong so svojím vedeckým tímom inšpiroval prísavkami chobotníc. Dokážu totiž zachytiť mokré aj suché predmety všetkých tvarov a bez toho, aby ich porušili, ich vedia aj preniesť a uložiť na iné miesto.
V nasledujúcom videu uvidíte, že ak sa prísavky chobotnice k niečomu prichytia, držia to neuveriteľne pevne. Nie však vďaka tomu, že by vylučovali nejakú lepkavú tekutinu, ale vďaka tlaku vody. Každá prísavka má totiž vo vnútri komôrku plnú vody, ktorá sa volá acetabulum. Zvonku má krúžok, nazývaný infundibulum, ktorý slúži na utesnenie vody. Keď chobotnica komoru rozšíri, zníži tlak v jej vnútri a vyšším tlakom smerom von vytvorí silný úchop.
V ďalšom videu uvidíte nástroj, ktorý napodobňuje funkciu chobotničej prísavky pomocou teplotne citlivej vrstvy mäkkého hydrogélu priloženého k elektrickému ohrievaču. Ak chcú vedci zachytiť tenký plát, hydrogél jemne zohrejú, aby sa zmenšil. Potom ho pritlačia na plát a ohrievač vypnú. Hydrogél sa mierne roztiahne a prisaje sa na mäkké tkanivo, aby sa dalo zdvihnúť a preniesť. Potom tkanivo jemne umiestnia na cieľ a znovu zapnú ohrievač. Hydrogél sa stiahne a tkanivo uvoľní. Celý tento proces trvá asi 10 sekúnd.
Vedúci štúdie Hyunjoon Kong plánuje so svojím tímom nástroj vylepšovať, napríklad pomocou tlakových senzorov. Tie upravia saciu silu na úroveň, pri ktorej si rôzne materiály zachovávajú svoju štruktúru a funkčnosť. Zároveň tak pri zaobchádzaní s nimi zvýšia bezpečnosť aj presnosť. O výsledkoch práce vedeckého tímu pod jeho vedením si môžete detailnejšie prečítať v článku Science Advances.
Zdroje: Illinoiská univerzita v Urbana-Champaign, News Bureau, Deep Look – Youtube
