De percebes, mejillones y adhesivos
Hace ahora más de nueve años escribí una entrada sobre el SuperGlue. Entrada que podría reeditar ahora ya que casi nadie se la habrá leído, dados los pocos lectores que entonces tenía. Al inicio de esa entrada, y dado que iba de adhesivos, me hacía eco de un artículo de un Grupo americano [Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 448] en el que parecían haber puesto al descubierto parte de los secretos de mejillones, percebes y otras especies a la hora de adherirse con su característica firmeza a las rocas bañadas por el mar. Desde entonces he seguido con interés el asunto y hace unas semanas, el amigo Fernando Cossío (que no sé cómo saca tiempo para acordarse de mi) me mandaba un artículo de Nature en el que se hacían eco de los últimos avances en la comprensión de este adhesivo natural que muchos tratar de imitar.
De bivalvos como los mejillones sabe mucho mi ex-Rector, Iñako Pérez-Iglesias, aunque creo que su especialidad como fisiólogo animal son los berberechos. Así que al hilo de la mención a ambos colegas, y amigos, aprovecho la ocasión para recomendaros el Curso de Verano que, como todos los años, organizan ambos desde sus puestos directivos en Ikerbasque y en la Cátedra de Cultura Científica de la Universidad del País Vasco. Este año las fechas son entre el 8 y el 10 de julio.
En la entrada arriba mencionada, yo hacía referencia a que el mencionado grupo americano parecía tener ya claro, en aquel entonces, que estas especies deben su pertinaz adherencia a todo tipo de superficies a un proceso en el que que se ven envueltas proteínas que tienen insertados en su estructura grupos de 3,4 dihidroxifenil alanina (DOPA). También habían descubierto ya el concurso en el proceso de iones de algunos metales como el hierro, el zinc o el cobre, una participación que avalaba el hecho de que las concentraciones de estos iones en las zonas que actúan como adhesivo pueden ser hasta 100000 veces más altas que las que se dan en el medio marino circundante. Estudios posteriores del mismo grupo han mostrado que es el Fe (III) el que tiene un papel fundamental en el proceso que transforma la proteína modificada con DOPA en lo que los químicos llamamos un polímero reticulado, algo parecido a lo que ocurre cuando el SuperGlue se saca de su tubo y se pone duro en contacto con la humedad ambiental o de nuestro dedo.
Desde entonces, mucha gente ha tratado de reproducir la estructura del material que constituye la base del potente adhesivo de estos bichos. Obtenerlo directamente de ellos no es operativo porque implicaría tratar con muchos especímenes. Por otro lado, no es posible extraerlo de las zonas en las que el propio adhesivo está ya en contacto con una superficie, porque el término reticulado que he empleado anteriormente implica que ese material no se puede disolver con disolventes para así extraerlo.
Así que otros Grupos han tratado de sintetizar estructuras parecidas a las de la proteína modificada con DOPA, aunque los resultados no han sido excesivamente prometedores hasta el momento, al no poder reproducir las excelentes propiedades de adhesión y resistencia mecánica de los adhesivos de nuestros amigos los percebes y mejillones. Pero en el artículo que me mandaba Cossío, se hacía mención a que el propio Grupo al que vengo citando en este post, ha conseguido un adhesivo basado en un copolímero de estireno y 3,4 dihidroxi estireno que, además de tener resonancias de la estructura de la DOPA, da lugar a un material reticulable, gracias al concurso de diversas sales inorgánicas, con excelentes propiedades de adhesión, material que los autores han corrido a patentar.
Pero la lectura de otros artículos del mismo Grupo, más técnicos que el de Nature arriba citado, me han hecho apreciar que hay una diferencia sustancial con el adhesivo de los mejillones. En ningún caso se menciona en esos artículos que el proceso de adhesión pueda llevarse a cabo en presencia de agua, como ocurre en las rocas a las que nuestros amigos se adhieren. Y si no se menciona es casi seguro que no funciona en esas condiciones drásticas. Así que todavía no hemos desentrañado del todo el secreto de percebes y mejillones. Continuará...
De bivalvos como los mejillones sabe mucho mi ex-Rector, Iñako Pérez-Iglesias, aunque creo que su especialidad como fisiólogo animal son los berberechos. Así que al hilo de la mención a ambos colegas, y amigos, aprovecho la ocasión para recomendaros el Curso de Verano que, como todos los años, organizan ambos desde sus puestos directivos en Ikerbasque y en la Cátedra de Cultura Científica de la Universidad del País Vasco. Este año las fechas son entre el 8 y el 10 de julio.
En la entrada arriba mencionada, yo hacía referencia a que el mencionado grupo americano parecía tener ya claro, en aquel entonces, que estas especies deben su pertinaz adherencia a todo tipo de superficies a un proceso en el que que se ven envueltas proteínas que tienen insertados en su estructura grupos de 3,4 dihidroxifenil alanina (DOPA). También habían descubierto ya el concurso en el proceso de iones de algunos metales como el hierro, el zinc o el cobre, una participación que avalaba el hecho de que las concentraciones de estos iones en las zonas que actúan como adhesivo pueden ser hasta 100000 veces más altas que las que se dan en el medio marino circundante. Estudios posteriores del mismo grupo han mostrado que es el Fe (III) el que tiene un papel fundamental en el proceso que transforma la proteína modificada con DOPA en lo que los químicos llamamos un polímero reticulado, algo parecido a lo que ocurre cuando el SuperGlue se saca de su tubo y se pone duro en contacto con la humedad ambiental o de nuestro dedo.
Desde entonces, mucha gente ha tratado de reproducir la estructura del material que constituye la base del potente adhesivo de estos bichos. Obtenerlo directamente de ellos no es operativo porque implicaría tratar con muchos especímenes. Por otro lado, no es posible extraerlo de las zonas en las que el propio adhesivo está ya en contacto con una superficie, porque el término reticulado que he empleado anteriormente implica que ese material no se puede disolver con disolventes para así extraerlo.
Así que otros Grupos han tratado de sintetizar estructuras parecidas a las de la proteína modificada con DOPA, aunque los resultados no han sido excesivamente prometedores hasta el momento, al no poder reproducir las excelentes propiedades de adhesión y resistencia mecánica de los adhesivos de nuestros amigos los percebes y mejillones. Pero en el artículo que me mandaba Cossío, se hacía mención a que el propio Grupo al que vengo citando en este post, ha conseguido un adhesivo basado en un copolímero de estireno y 3,4 dihidroxi estireno que, además de tener resonancias de la estructura de la DOPA, da lugar a un material reticulable, gracias al concurso de diversas sales inorgánicas, con excelentes propiedades de adhesión, material que los autores han corrido a patentar.
Pero la lectura de otros artículos del mismo Grupo, más técnicos que el de Nature arriba citado, me han hecho apreciar que hay una diferencia sustancial con el adhesivo de los mejillones. En ningún caso se menciona en esos artículos que el proceso de adhesión pueda llevarse a cabo en presencia de agua, como ocurre en las rocas a las que nuestros amigos se adhieren. Y si no se menciona es casi seguro que no funciona en esas condiciones drásticas. Así que todavía no hemos desentrañado del todo el secreto de percebes y mejillones. Continuará...
