Bir midyenin bir yere bağlanmadaki inatçılığını hiçbir şey kolay kolay geçemez. Midyenin, sümüklüböceğe benzeyen ayaklarındaki bezlerinden salgıladığı tutkal, 5 dakikadan daha az bir sürede bir tel gibi katılaşır ve canlının, çok güçlü dalgalara karşın yıllarca bir kayaya bağlanmasını sağlar.

Midyeler, şiddetli çalkantıların olduğu denizlerde yaşıyor ve denizde ürettiği tutkalla istediği yere yapışıp kalabiliyor.

Gerçi insanlar da tutkalyapabiliyor. Sözgelimi birçok süper yapışkan, kuru yüzeylerde mükemmel sonuç veriyor. ‘Ancak, su altında bunu yapabilen bir madde yok. Bir tutkal alır ve suyun içinde karıştırırsanız, hemen ayrılan bir bağ elde edersiniz’ diyor California Üniversitesi'nde deniz altı biyokimyageri Herbert Waite,

Bilim adamları yıllardır doğayı taklit etmek ve ıslak yüzeylerde hızlı ve iyi yapışabilecek bir tutkal üretmek için çalışıyor; cerrahlar ve donanmada çalışan tamirciler de. Waite’in yıllardır yürüttüğü araştırmalar sayesinde, sentetik ‘sahte midye tutkalı’ yakında üretilecek gibi.

Deniz tutkallarını saptama çalışmaları, gemi diplerine veya kayalara yapışan bir cins kabuklu hayvan (barnacle) üzerinde yoğunmıştı. Bu yaratıklar, Romalılar devrinden beri, teknelere yapışarak yolculukları önemli oranda zayıflatıyor.

Farklı özellikler var

Mavi midyeler, araştırmacılara daha kolay ve verimli bir çalışma sağladı. Bir midye, kabuğu içinde yapıştırıcı, canlı iç kısımları saklayan çift kabuklu bir yumuşakça.

Waite, ya da çalışma arkadaşlarının deyimiyle ‘Bay Midye’, birçok nokta hala belirsiz olmasına karşın tutkalın mekanizmasının, marketlerde satılan iki parçalı yapışkanlara benzediğini saptadı.

Midyenin tutkal bezi, iki farklı bölümden oluşuyor: biri reçine benzeri proteinler oluştururken, diğeri sertleştirici olarak görev yapan kimyasallar üretir. Suya girdiğinde midyenin yapışkan proteinleri (MAP) birleşir ve birkaç dakika içinde de sertleşirler.

Protein polimerleri, uzun molekül düzenlemeleridir; aynı uzun makarnalar gibi. Waite şöyle anlatıyor: eğer makarnaları, dikkatsizce bir anda sıcak suya atarsanız hepsi birbirine yapışık, kalın yığınlar elde edersiniz. İşte midyenin yapışkan proteinleri çapraz bağlanınca da aynı olay gerçekleşiyor. ‘Birbirlerine çok yakınlıklarından ötürü proteinler temas kurmaya başlarlar. Sonuçta, tekini çekmek için birkaçını da aynı anda çekmek zorunda kalırsınız.’

Çok fazla çapraz bağlanma, aynı zamanda cam gibi kırılgan tutkallar oluşturabilir. Burada da görüldüğü gibi, midyenin yapışkan proteinleri 5 ila 10 kadar farklı polimer parçası içerirler. Bu parçaların her birinin az da olsa farklı görevleri vardır. ‘Bazıları, çapraz bağlanmayı hızlandırıcı katalizör işlevi görürken, diğerleri parçaları birbirinden ayırmaya yarar.’

Tıpta geniş alan

Messersmith’e göre, diş ameliyatlarında, henüz yumuşakken kullanılabilecek, ıslak ortamda kolaylıkla yapışabilecek ve metal oksitleri içeren mineralize olmuş dokulara kuvvetle bağlanacak bir maddeye gereksinim duyuluyor. Günümüzdeki tutkallar, sözü edilen ortamlarda çok iyi bağlanma sağlamıyorlar.

Messersmith ve ekibi, Waite’in araştırmalarına dayanarak, gerçek tutkala benzeyen bir madde üretmeye çalışıyor. Midyenin tutkal proteinlerinde bulunan çok önemli maddeden bir jel elde etti. Jel, cam, metal, metal oksitler ve yarı iletkenler gibi birçok yüzeye yapışabiliyor. Jellerin, toksik özellik göstermemesi ve bağışıklık tepkisi başlatmaması durumunda, ameliyatlarda ve biyotıp uygulamalarında kullanılmaları öngörülüyor.

Jeller çok daha geniş bir alanda kullanılabilir. Vücut içine enjekte edilen jeller, ilaçları, akciğerlere, yumurtalıklara ve ulaşılması zor bölgelere taşıyabilir. Bu şekilde, vücut içine sokmak istenilen aygıtlar, sert ve yumuşak dokulara bağlanabilir.