ムール貝の粘着物質を模倣した天然の医療用接着剤をベルリン工科大が開発

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(Miesmuscheln Flickr:philflieger)

 

寒い季節に美味しいムール貝。ムール貝は潮の流れの速い場所でもしっかりと岩壁にくっついていますが、これはDOPAと呼ばれるアミノ酸を含むネバネバ物質のおかげ。ムール貝はこの物質を接着剤として使って岩などの表面に自らを固定しています。いろいろなものにくっつき、陸上でも水中でも作用するこの強力な天然の接着剤を裂けた皮膚や組織、折れた骨などを接合させるための生体接着剤として利用できないかと研究が重ねられて来ましたが、ベルリン工科大生体触媒科の研究チームが腸内細菌である大腸菌(E. coli)の遺伝子を操作してこの接着剤を作り出すことに成功しました。大腸菌に別の細菌(メタノカルドコックス・ヤンナスキイから取り出し改変した特定の酵素を導入すると、大腸菌はDOPAを基盤とする粘着物質を産生します。しかし、この物質は作られるとすぐさまくっついてしまうため、保存して必要に応じて使用するのが難しいという問題がありました。そこで、ベルリン工科大研究チームが酵素を導入した大腸菌にONB-Dopaという別のアミノ酸を与えたところ、粘着物質を覆う保護フィルムが作られることがわかりました。このフィルムは、シールを剥がすことでくっつく糊付き封筒のシールのように作用します。周波数365ナノメーターの紫外線を照射するとフィルムが粘着物質の表面から剥がれ、必要なときに必要な分だけ接着剤が使用できます。天然のムール貝から取れる粘着物質はごく少量で、わずか1〜2グラムを得るために1万個ものムール貝が必要です。大腸菌は繁殖が速く、また腸内細菌でもあることから、人体に安全な生体接着剤を効果的に生産できるようになるのではと期待されます。皮膚や骨だけでなく、歯科インプラントの接着など、様々な用途に利用できそうです。

 

ChemBioChem誌に論文が掲載されたこの新技術は、ベルリン工科大学際的研究ネットワーク、UniCat の起業ラボ、InkuLabにて実用化が試みられています。

 

 

参考:

Superklebstoff aus Darmbakterien (ベルリン工科大ウェブサイト)

 

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