Keo tự nhiên holdfast được tạo ra từ một vi khuẩn không gây bệnh, hiệu quả ở môi trường ướt và dễ dàng sản xuất với số lượng lớn.
Vài năm trước, nhà vi sinh vật Yves Brun tại Đại học Montreal (Canada) phát hiện vi khuẩn thủy sinh Caulobacter crescentus tạo ra một loại keo dán cực mạnh có thể dính vào các bề mặt ẩm ướt xung quanh, ví dụ như các đường ống và nước ngọt. Với tên gọi holdfast, loại keo tự nhiên và vô hại này vô cùng hiệu quả trong những môi trường ẩm ướt, điều mà hiếm keo dán nào làm được.
Hai tế bào Caulobacter crescentus gắn kết nhờ keo holdfast. (Ảnh: Đại học Montreal)
Tuy nhiên, holdfast có một hạn chế. Ở môi trường có độ mặn cao, ví dụ như biển và mô người, loại keo này sẽ mất toàn bộ tính kết dính. Vì vậy, Brun cùng đồng nghiệp tìm cách khiến nó có thể hiệu quả ở cả hai môi trường ẩm ướt và mặn. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí khoa học iScience, Phys hôm 27/10 đưa tin.
Để tìm ra cách tăng độ dính của holdfast trong môi trường có độ mặn cao, trước tiên, nhóm nghiên cứu so sánh Caulobacter crescentus với một họ hàng sinh sống dưới biển, Hirschia baltica. Cả hai có cùng những gene để tổng hợp holdfast, cho thấy chúng sử dụng cùng loại keo. Holdfast của Hirschia baltica có vẻ cũng hoạt động tốt trong môi trường mặn, vốn là môi trường tự nhiên của chúng.
"Bằng cách điều khiển mức độ biểu hiện của một gene nhất định với chức năng là thay đổi nhẹ thành phần cấu tạo của holdfast, chúng tôi thấy các đặc điểm của nó thay đổi trong hai loài vi khuẩn họ hàng này. Điều đó giúp tăng hiệu quả cho holdfast của Caulobacter trong môi trường nước mặn", Nelson Chepkwony, thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết.
Theo Brun, nghiên cứu mới đánh dấu một bước tiến quan trọng trong sự phát triển của những keo dán "xanh" có thể sử dụng ở môi trường có nước mặn như ngành vận tải biển và hệ thống ống nước, thậm chí dùng làm keo phẫu thuật trong bệnh viện.
"Holdfast hoàn toàn hữu cơ trong khi các loại keo công nghiệp thường là dẫn xuất từ xăng dầu, tạo ra chất thải độc hại. Bên cạnh đó, loại keo này còn bắt nguồn từ một vi khuẩn không gây bệnh có thể dễ dàng sản xuất với số lượng lớn", Brun nói.
"Quá trình sản xuất holdfast chỉ tác động rất nhỏ đến môi trường. Với những gì mới phát hiện, chúng tôi biết có thể thay đổi các tính chất của keo để phù hợp với mục đích sử dụng mong muốn. Chúng tôi cũng tin rằng việc nghiên cứu những vi khuẩn đa dạng có họ với Caulobacter crescentus trong nhiều môi trường khác nhau có thể giúp phát hiện các loại keo mới với đặc tính hữu ích", ông bổ sung.