Stąd uczeni czerpali natchnienie? Okazała się nim... spodnia część łapek gekona. O tym niezwykłym wynalazku donosi dzisiejszy numer "Proceedings of the National Academy of Sciences".

Gekony to popularne jaszczurki, które często możemy spotkać w domowych terrariach. Szczególną ich cechą jest to, że potrafią bez kłopotu biegać po ścianach oraz po suficie. Swe cyrkowe zdolności zawdzięczają podeszwom obu par kończyn, które pokrywają tysiące mikroskopijnych wypustek. Dzięki nim jaszczurka może wisieć do góry nogami, nie ryzykując upadku.

Reklama

Szczególne właściwości gekonich łapek intrygują naukowców od dawna. Pomysł, by wzorując się na nich, wyprodukować tworzywo sztuczne, próbowano wcielić w życie już na początku tego dziesięciolecia. Zadanie nie było jednak łatwe. Uczeni rozumieli, że aby taki materiał mógł zostać zastosowany np. w medycynie, oprócz przyczepności, musiałby posiadać jeszcze kilka innych rzadkich cech.

Jakie to właściwości? Na przykład dający się przykleić nie tylko do suchych, ale i mokrych powierzchni bandaż. Który będzie na tyle elastyczny, że nie odklei się ani nie przemieści pod wpływem ruchu podłoża. I wreszcie taki, który nie wywoła reakcji zapalnej organizmu, a po zasklepieniu rany rozpuści się, nie uwalniając przy tym trujących substancji.

Warunków, jak widać, jest mnóstwo i nic dziwnego, że przez wiele lat taki idealny opatrunek nie powstał. Co nie oznacza, że nie próbowano go opracować. Najbliżej sukcesu był zespół profesora Phillipa B. Messersmitha z Northwestern University w Illinois. Naukowiec ten stworzył materiał nazwany geckelem, który łączył przylepne zdolności gekonów i małży. Geckel można było przyczepiać do mokrych powierzchni i wielokrotnie odklejać, a on, w przeciwieństwie do znanych nam z aptek plastrów, cały czas mocno się trzymał. Niestety, geckel składał się ze sztucznych polimerów, które nie podlegały biodegradacji - co oznacza, że mógł się przydać jako opatrunek na skaleczenie zewnętrzne, ale nie było szans, by zastosować go przy wycięciu np. fragmentu jelita, do zasklepienia ubytku powstałego w żywej tkance.

Takie wyjątkowe cechy posiada natomiast klej wynaleziony przez Roberta Langera i Jeffa Karpa z Department of Chemical Engineering w Massachusetts Institute of Technology. Naukowcy ci stworzyli materiał, z którego można zrobić bezpieczne i rozpuszczające się bandaże oraz szwy chirurgiczne. Będzie je można wykorzystać np. do zalepiania ubytków powstałych po wycięciu wrzodów wewnętrznych. Co więcej, ponieważ można je łatwo składać i rozkładać, przydadzą się w medycynie nieinwazyjnej - przy operacjach wykonywanych przez jak najmniejsze nacięcie skóry oraz tkanek.

W jaki sposób naukowcom udało się opracować materiał tak zbliżony do idealnego opatrunku? Nowo odkryty materiał składa się z dwóch części. Pierwszą jest sieć maciupeńkich kolumienek z mocnej, choć rozpuszczającej się gumy, ułożonych w ten sam sposób jak wypustki na spodniej części łap gekona. Drugą - warstewka kleju (stworzonego na bazie związków glukozy), dzięki której całość jest w stanie przyczepić się nawet do mokrej powierzchni. Łatwo zauważyć, że pomysł jest dokładnie taki sam, jak idea profesora Messersmitha - różnica polega użyciu innego budulca.

Reklama

Nie jest to jednak jedyna różnica. Geckel był czymś, co można było wielokrotnie przyklejać i odklejać. Tym razem jest inaczej. "Materiał, który stworzyliśmy, to coś, czego nie trzeba będzie odrywać ze skaleczenia - tłumaczy Jeff Karp - stąd nie naśladujemy dokładnie gekonów, które przecież podnoszą i opuszczają łapki, aby chodzić. Budowa ich kończyn zainspirowała nas, ale wyłącznie do tego, by stworzyć rodzaj matrycy, która będzie jak najmocniej przylegała do podłoża".

Kolejna różnica dotyczy restrykcyjnych testów, jakim poddany został wynalazek uczonych z MIT. W przeciwieństwie do geckela upewniono się, że nowy materiał nie podrażnia żywych tkanek i nie powoduje reakcji zapalnej. Bandaż testowano na świniach oraz szczurach, tak dobierając grubość obu jego części, by zapewnić jak najlepszą przyczepność i wytrzymałość.

Naukowcy zapowiadają, że w przyszłości ich bandaż będzie można dodatkowo ulepszyć. Ponieważ rozpuszcza się on w organizmie, pojawił się już pomysł, by dołączyć do niego leki, które uwolnią się dopiero wtedy, gdy bandaż całkowicie się roztopi. Co więcej, zmieniając grubość i kształt kolumienek tworzących spodnią warstwę materiału, można będzie wpływać na jego elastyczność oraz tempo biodegradacji.