Hagfish jauh dari cuddly. Makhluk-makhluk seperti belut-belut berwarna merah jambu sukan memakai pancang gigi di sekeliling mulut mereka, membolehkan mereka membesar ke dalam haiwan yang membusuk seperti cacing dalam kotoran. Tetapi ganjil ini luar biasa berjaya, dapat menghuni pelbagai persekitaran dan telah melakukannya secara relatif tidak berubah selama lebih dari 300 juta tahun. Salah satu kunci kejayaan mereka ialah mekanisme pertahanan yang bijak: lendir.
Apabila diserang oleh pemangsa, makhluk-makhluk yang berangin ini mengaktifkan kelenjar lendir mereka, menyumbat insang musuh mereka dengan glop gelatin - semburan lada yang berbulu seperti yang membolehkan mereka melarikan diri tanpa cedera. Sedikit makhluk laut dilengkapi untuk mencabar sistem pertahanan tipis ini. Sekarang, Tentera Laut Amerika Syarikat berharap untuk memanfaatkan kuasa lendir ini, mensintesis versi tiruan untuk memastikan penyelam mereka selamat di dalamnya.
Sekiranya anda boleh mendapatkan lebih daripada "jirim" faktor lendir hagfish, gelatin laut mempunyai banyak sifat yang diingini. Goo terbuat dari filamen mikroskopik, dan walaupun benang yang kurus lebih kurus daripada sel darah yang luas, mereka mengejutkan kuat. Mereka juga sangat panjang, memanjangkan hampir enam inci. Tetapi harta benda yang telah menarik banyak penyelidik-dan menangkap mata saintis Tentera Laut-adalah keupayaan lendir untuk pengembangan. Apabila lendir bercampur dengan air, ia boleh tumbuh hingga hampir 10, 000 kali jumlahnya yang awal, menurut Ryan Kincer, seorang jurutera bahan dengan Pusat Peperangan Surface Naval di Panama City.
Josh Kogot, Michelle Kincer dan Ryan Kincer menunjukkan keanjalan lendir yang disiarkan dari hagfish Pasifik di makmal. (Foto Angkatan Laut AS oleh Ron Newsome) Para penyelidik Tentera Laut mendakwa telah mengasingkan gen yang menjadi kod bagi filamen luas yang membentuk lendir, yang sebenarnya terdiri daripada dua protein berasingan, menerangkan Josh Kogot, seorang biokimia penyelidikan yang bekerja pada projek itu. Mereka memasukkan gen ini ke dalam dua kumpulan bakteria E. coli, yang membolehkan mikroba melakukan kerja menghasilkan protein. Mereka kemudian membayangkan cara untuk menggabungkan protein ini untuk mencipta filamen lendir. Para saintis dapat mengesahkan bahawa benang lendir palsu sebenarnya, sama seperti perjanjian sebenar dengan memeriksa mereka di bawah mikroskop elektron imbasan.
Walau bagaimanapun, penting untuk diperhatikan, bagaimanapun, Tentera Laut tidak menerbitkan apa-apa keputusan mereka. Dan mereka hanya boleh mendedahkan beberapa butiran mengenai penyelidikan mereka kerana "potensi kekayaan intelektual dan kemungkinan perjanjian pelesenan teknologi dengan rakan industri, " kata Katherine R. Mapp, pegawai urusan awam dengan Pusat Peperangan Surface Naval, menulis dalam e-mel . Walau bagaimanapun, mereka percaya bahawa jika mereka dapat menghasilkan lendir-lendir dalam air, ia boleh digunakan sebagai perisai pelindung untuk penyelam angkatan laut.
Idea ini adalah untuk menggunakan lendir seperti hagfish lakukan, mengerahkannya dalam menghadapi menghampiri predator. Kuncinya, kata Kincer, akan menjaga komponen lendir yang terkandung, jauh dari air, sehingga penyelam perlu menggunakannya. Mungkin ia boleh dibawa ke dalam botol jenis semburan lada, atau mungkin ia boleh dimasukkan ke dalam saman menyelam. Tetapi pasukan itu melihat banyak kemungkinan lain untuk lendir itu, seperti bio-alternatif kepada Kevlar, kata Kogot.
Kogot, seorang ahli biokimia, memaparkan sampel lendir hagfish sintetik yang dicipta semula daripada protein alpha dan gamma di hagfish Pasifik. (Foto Angkatan Laut AS oleh Ron Newsome) Jadi bagaimanakah lendir itu sebenarnya terbentuk? Para saintis masih mencari maklumat. Tetapi mereka telah mendapati bahawa lendir itu dibuat dari gabungan dua komponen utama, kedua filamen protein (apa yang disenarai oleh Angkatan Laut untuk meniru) dan mukus (bahan gelatin yang memberikan kekacang dan air liur tekstur licin). Di dalam hagfish, filamen yang terkandung dalam membran sel tipis digulung "seperti bola bulu, " kata Lukas Böni, seorang penyelidik di ETH Zurich yang mempelajari lendir itu untuk aplikasi potensinya dalam industri makanan sebagai alternatif kepada gelatin komersil yang tidak Tidak memerlukan pemanasan. Bungkusan berserat kecil bersebelahan dengan paket lendir di sekitar 150 liang lendir yang mengalir di kedua-dua belah badan hagfish.
Apabila hagfish berasa terancam, ia mengikat liang-liang ini, melepaskan bola serat lendir dan gelembung lendir. Apabila mereka melanda air, membran membebaskan dan filamen yang ketat luka berkembang.
"Dan di sinilah kefahaman kita berakhir, " kata Douglas Fudge, penyelidik di Chapman University di California, yang menemui ciri-ciri biofibre yang mengejutkan ketika melakukan penyelidikan untuk PhDnya. Entah bagaimana seratnya menjalin hubungan dengan lendir yang membentuk jaringan bawah air yang berlendir yang kebanyakannya terdiri daripada air. Serat-serat itu seolah-olah "membentuk jaring laba-laba bawah air, " kata Bni, yang tidak terlibat dalam kerja-kerja Angkatan Laut.
Kincer membentangkan lendir dari hagfish Pasifik di dalam jaring. (Foto Angkatan Laut AS oleh Ron Newsome) Fudge, yang juga tidak terlibat dalam kerja-kerja Angkatan Laut, dan pasukannya, masih tidak menghiraukan bagaimana pengembangannya sebenarnya berlaku. Memikirkan proses pencampuran terakhir ini akan menjadi halangan besar untuk menggunakan lendir sebagai pertahanan. Satu lagi isu yang berpotensi akan dipelihara. Bni dan pasukannya menstabilkan hagfish ooze sebelum ia bercampur dengan air menggunakan minyak atau buffer sitrat, tetapi bahkan komponennya hanya baik untuk hari atau mungkin minggu.
Para penyelidik Tentera Laut adalah jauh dari yang mula-mula memanfaatkan sifat-sifat bahan ini yang luar biasa. Pada tahun 2015, satu kumpulan di Singapura mensintesis filamen protein menggunakan apa yang kelihatannya menjadi kaedah yang sama, memasukkan gen untuk protein ke dalam bakteria E. coli . Kumpulan penyelidikan Fudge juga berminat untuk meniru lendir itu, tetapi sekadar mencipta filamen, dia mahu mencipta semula goo secara keseluruhannya untuk lebih memahami bagaimana bentuknya.
"Kami benar-benar memberi tumpuan kepada persoalan penggunaan ini-bagaimana ia keluar dari bahan-bahan yang tertumpu di dalam kelenjar untuk pengembangannya di air laut, " kata Fudge.
Walaupun terdapat banyak rintangan sintetik yang menghasilkan lendir dalam kuantiti yang banyak, banyak yang melihat bahan likat ini sebagai bahan eko masa depan, dengan aplikasi yang berpotensi dalam pakaian, pengawalan ikan hiu dan makanan.
Jadi mengawal refleks lelucon itu.
"Saya makan sekali, " kata Bni. "Rasanya seperti air laut."
