Midyelerin hızlı salınım mekanizmasının ortaya çıkarılması

Midyelerin kendilerini çevrelerine sabitlemek için (örneğin, ezici dalgalara dayanmak için) kullandıkları aynı cansız iplik demeti, talep üzerine de dökülebilir. Yeni bir çalışma, midyelerin milyarlarca hareketli silyanın birbirine bağlı biyopolimer tabakalara tutunduğu nörokimyasal bir çapraz bağlantı yoluyla bu hızlı salınan arayüzü oluşturduğunu ortaya koyuyor. “[The study’s] Guoqing Pan ve Bin Li, konuyla ilgili bir bakış açısıyla şunları yazdı: “Bulgular, çıkarılabilir biyosensörler ve tıbbi implantlar gibi canlı olmayan malzemelerin canlı dokularla dinamik olarak nasıl etkileşime girdiği hakkında bilgilendirici olabilir.” Canlı doku ve cansız yüzeyler arasında istikrarlı, güçlü bağlantılar oluşturma yeteneği ve aynı zamanda bunları talep üzerine kolayca kaldırabilme yeteneği, çok çeşitli gelişmiş biyomateryal uygulamaları için çok önemlidir. Yumuşak biyolojik dokular ve biyolojik olmayan malzemeler arasındaki mekanik özelliklerdeki büyük farklılıklar nedeniyle bu tür biyoarayüzlerin mühendisliğinin zor olduğu kanıtlanmıştır. Doğadaki güçlü bir biyotik arayüz örneğinden ilham alan Jenaes Sivasundarampillai ve meslektaşları, Byssus sapının kökü ile Mytilus midyesinin ayakları arasındaki bağlantıları araştırdılar. Halk arasında “sakal” olarak da bilinen bu sakal, midyenin kendisini sabitlemek için kullandığı cansız iplik demetidir. Sakalın kök kökü, midyenin ayağındaki canlı dokuya yapışıktır. Byssus’un kökü ile ayak arasındaki bağlantı güçlü olsa da, midye Mytilus talep üzerine byssus’un tamamını açıklanamaz bir şekilde dökebilir, bu da byssus’un biyosentetik arayüzünün hızlı salınımı sağlamak için dinamik olarak ayarlanabilir olması gerektiğini düşündürür. Bu yeteneğin ardındaki mekanizmayı daha iyi anlamak için Sivasundarampillai ve ark. Çeşitli görüntüleme ve spektroskopi tekniklerinden yararlandı ve yalnızca yaklaşık altı milyar yumuşak, hareketli silia ile kaplı canlı doku katmanları arasında iç içe geçmiş canlı olmayan biyopolimer tabakalardan oluşan karmaşık bir biyoarayüz birleşimini keşfetti. Ayak dokusundaki kirpikler ile laminer gövde arasındaki yüksek yüzey teması, iki yüzey arasındaki mekanik uyumsuzluğu ortadan kaldırmanın bir yolunu sağlar ve kirpiklerin salınım hareketi, biyoarayüzün sağlamlığına ve hızlı salınımına yardımcı olur. Sivasundarambillai ve ark. Ayrıca bu siliyer hareketin nörotransmitterlerden etkilendiğini de gösterdi; bu da dopamin ve serotoninin canlı ve cansız dokular arasındaki mekanik etkileşimi kontrol ettiğini öne sürdü.