Adhesive Interactions of Mussel Foot Proteins

آب و رطوبت چسبندگی قوی به سطوح قطبی را تضعیف می کند. با این حال، صدف‌های دریایی با استفاده از مجموعه‌ای از پروتئین‌هایی که دارای سطوح بالای 3، 4-دی هیدروکسی فنیل آلانین (دوپا) هستند، به چسبندگی بادوام زیر آب دست می‌یابند. چسبندگی صدف الهام‌بخش مطالعات متعددی در زمینه توسعه نسل بعدی چسب‌های مرطوب است. این پایان نامه پیشرفت های اخیر را در درک سطح پایه و برهمکنش های بین مولکولی به کار گرفته شده توسط صدف ها برای دستیابی به چسبندگی مرطوب قوی و بادوام ارائه می دهد. دستگاه نیروهای سطحی (SFA) و تکنیک های مختلف دیگر برای اندازه گیری برهمکنش بین پروتئین پای صدف-3 سریع (Mfp-3 سریع) و بستر مدل، میکا استفاده شد. و همچنین برهمکنش بین پروتئین های مختلف چسب صدف. نتایج در این پایان نامه نشان می دهد که دوپا نقش اساسی در چسبندگی صدف ایفا می کند و صدف ها با ظرافت محیط ردوکس سطحی را برای دستیابی به چسبندگی با واسطه دوپا قوی و بادوام کنترل می کنند. فعل و انفعالات بین دوپا و فعل و انفعالات آبگریز نیز در چسبندگی صدف مشهود است.

Water and moisture undermine strong adhesion to polar surfaces. Marine mussels, however, achieve durable underwater adhesion using a suite of proteins that are peculiar in having high levels of 3, 4-dihydroxyphenylalanine (Dopa). Mussel adhesion has inspired numerous studies on developing the next generation of wet adhesives. This thesis presents recent progress in understanding the basic surface and intermolecular interactions employed by mussels to achieve strong and durable wet adhesion. The surface forces apparatus (SFA) and various other techniques were applied to measure the interactions between mussel foot protein-3 fast (Mfp-3 fast) and the model substrate, mica, as well as the interactions between various mussel adhesive proteins. The results in this thesis show that Dopa plays an essential role in mussel adhesion and that mussels delicately control the interfacial redox environment to achieve strong and durable Dopa mediated adhesion. The interplay between Dopa and hydrophobic interactions is also evident in mussel adhesion.