יצרני דבק-העל: חיידקים

חוקרים גילו חיידקים ימיים, הנצמדים למשטחים שונים בעזרת דבק ביולוגי שחזק פי כמה מהדבקים המסחריים הקיימים כיום. כעת, מקווים כי ניתן יהיה להשתמש בדבק זה לצרכים תעשיתיים

החיידק שוכן המים Caulobacter crescentus הוא לרוב היצור החי הראשון המאכלס משטחים שנחשפו או הושמו מתחת לפני המים (למשל, תחתית של ספינות). לחיידק מבנה ומחזור חיים המייחדים אותו משאר החיידקים: החיידק ה"נייח", הצמוד לסלע (או לכל משטח אחר) בעזרת גבעול, מתחלק לשניים - לחיידק הנשאר צמוד לסלע ולחיידק "שחיין" קטן יותר, שלו שוטון מיוחד לשחייה (ראו תמונה). ה"שחיין" שוחה לו במים כ-45-30 דקות, ואז הוא מתחיל להשתנות: הוא גדל, "מצמיח" גבעול חדש ו"בולע" את השוטון, ואז הוא נצמד בעזרת הגבעול למשטח חדש ושב ומתחיל את המחזור.

מה מאפשר לחיידק להיצמד למשטח? מסתבר שהחיידק מפריש בקצה הזרוע, הנצמדת למשטח, חומר רב-סוכרי דביק המכונה הוֹלדפַסט (holdfast, "המחזיק חזק").

קבוצת מחקר משולבת של הפיזיקאים בן פרנד (Freund) וג'יי טנג (Tang) מאוניברסיטת בראון והביולוג איב ברון (Brun) מאוניברסיטת אינדיאנה בארצות-הברית החליטה לבדוק את חוזקו של רב-סוכר דביק זה. החוקרים אפשרו לחיידקים בודדים להיצמד למשטחי זכוכית, ומצאו שהלחץ שעליהם להפעיל כדי לנתק חיידק מהמשטח הוא כ-1 מיקרו-ניוטון (מיליונית הניוטון).

בהתאמת חישוב הכוח המופעל חלקי שטח המגע בין החיידק למשטח, הסתבר שמדובר בערך ב-70 ניוטון למילימטר מרובע (או 7,000 ניוטון לסנטימטר מרובע = 714 קילוגרם לס"מ מרובע. לשם המחשה, ניתן לחשוב על 4-3 מכוניות ה"מונחות" על מטבע של חצי שקל). לשם השוואה, הדבק המסחרי סופר-גלו מתנתק בעקבות הפעלת לחץ של 28-18 ניוטון למ"מ מרובע בלבד.

הדבק החיידקי, שעכשיו יש למצוא את הדרך להפיקו מהחיידק בכמויות גדולות, מבטיח רבות. נוסף על היותו חזק פי 4-3 מהדבקים המסחריים הקיימים, הוא גם פעיל ויעיל בסביבה רטובה, מה שיאפשר להשתמש בו בתעשיית הספנות (בלא הוצאת כלי השיט מהמים), ברפואה - להפסקת דימומים במהלך ניתוחים, ושימושים רבים נוספים. יש לזכור גם שבניגוד לרוב הדבקים הקיימים, מדובר בדבק טבעי, המתפרק בתהליכים ביולוגיים, ולכן אינו מזהם את הסביבה.