據New Atlas報道，能在潮濕環境中保持牢固的粘合劑是難找的，但對於水下修復或身體癒合可能是有用的。研究人員現在已經開發出一種新型的水凝膠粘合劑，它結合了貽貝的水下粘性和蜘蛛絲的強度。
貽貝是一種粘稠的小生物，它分泌的特殊蛋白質使它們即使在洶湧的海浪中也能牢固地粘在表面。過去的研究已經調查了如何使用這些貽貝足絲蛋白（Mfps）來製造我們自己的粘合劑，用于海洋環境或手術膠水。為了在水中的穩定性，這些Mfps通常被嵌入水凝膠中，但這也是對凝膠本身強度的一種折衷。
該研究的第一作者Eugene Kim說：“許多受Mfp啟發的粘合劑很弱。當你用它們把兩個表面粘在水下時，膠水會分別粘在兩個表面上，但會破裂，就像把奧利奧餅乾分開，兩邊都留下了奶油。”
因此在新的研究中，聖路易斯華盛頓大學的研究人員將這種Mfp水凝膠與另一種生物啟發材料相結合。今年早些時候，該團隊展示了一種合成的蜘蛛絲，它比真實的東西更強壯、更有韌性，因此科學家們將他們在該項目中的絲狀澱粉蛋白與貽貝足絲蛋白結合起來，創造出“三混合蛋白”。
“我們開發了一個設計原理，使我們能夠控制水凝膠的內聚力和粘附力，”該研究的主要作者Fuzhong Zhang說。“這種凝膠的密度比水略大，所以你可以很容易地在水下使用它，把它放在兩個表面上或兩個表面之間。”
該團隊設計了細菌來生產蛋白質，這使他們能夠對該過程的每個部分進行微調，以實現正確的屬性。這樣一來，他們可以將其應用於從海洋修復到修補身體各種組織的損傷。特別是，該團隊表示，它可以幫助解決難以用縫合線修復的肌腱-骨骼損傷。
該研究的作者Young-Shin Jun說：“蜘蛛、細菌、粘稠的海洋生物和肩袖撕裂沒有什麼共同之處。令人着迷的是，實驗室能夠結合前三者的最佳部分，並製造出具有分子尺度結晶結構的新彈性材料，可以作為一種更強大和靈活的粘合劑。當我們能夠將其用於醫療領域，用於修復肩部損傷時，那就更酷了。”
這項研究發表在《ACS應用材料與界面》雜誌上。