Przestraszony "ogórek" robi się bardzo sztywny
Sposób w jaki morskie strzykwy reagują na zagrożenie zainspirował twórców materiału, który może być w przyszłości stosowany przy konstruowaniu implantów, wszczepianych na przykład do mózgu pacjentów z chorobą Parkinsona - informuje "Science". Chodzi o jedną z obronnych umiejętność miękkich strzykw - ich zdolność do nagłego zesztywnienia.
Strzykwy - inaczej "ogórki morskie" - to szkarłupnie - krewniacy
jeżowców, rozgwiazd, wężowideł i liliowców.
Strzykwy żyją na dnie morza przypominają poruszające się ma małych nóżkach ogórki, żywią się mułem, a w razie niebezpieczeństwo wystrzykują na zewnątrz własne wnętrzności (stąd nazwa "strzykwy").
Jednak w tym wypadku chodzi o inną obronną umiejętność miękkich strzykw - ich zdolność do nagłego zesztywnienia. Inspirując się budową skóry strzykwy amerykańscy naukowcy opracowali materiał, który może się szybko "przełączać" i stawać sztywny lub wiotki. Mógłby znaleźć zastosowanie przy wytwarzaniu wszczepianych do mózgu elektrod - sztywnych podczas wszczepiania, ale miękkich po wprowadzeniu do wnętrza ciała. Ich stan zależy od zawartości wody, która działa jak "chemiczny przełącznik". A wody w mózgu nie brakuje - stanowi aż 75% jego masy.
Nowy materiał składa się z pobranych od innego morskiego bezkręgowca, osłonicy, naturalnych, celulozowych nanowłókien o średnicy 25 nanometrów (miliardowych części metra), osadzonych w polimerze. Gdy w otoczeniu nie ma wody, nanowłókna trzymają się razem dzięki wiązaniom wodorowym, co nadaje materiałowi sztywność. W obecności wody wiązania wodorowe puszczają, co daje 1000-krotne zmiękczenie - materiał nabiera konsystencji gumy. Po wyparowaniu wody znów sztywnieje.
Gdy chodzi o wszczepianie elektrod do mózgu (na przykład w chorobie Parkinsona, po udarze czy w uszkodzeniach rdzenia kręgowego), wymagana jest zarówno precyzja, jak i delikatność. Sztywne elektrody łatwiej wprowadzić w ściśle określone miejsce, ale w galaretowatym mózgu lepiej tolerowane są miękkie implanty. Sztywne elektrody po pewnym czasie przestają kontaktować.
Jeśli uda się opracować materiał reagujący nie na obecność wody, ale na prąd elektryczny, mógłby on znaleźć zastosowanie także w innych dziedzinach- na przykład wytwarzaniu kamizelek kuloodpornych czy protez.