Les moules bleues (Mytilus edulis) passent leurs journées à être secouées par le fracas des vagues. Ils parviennent à rester attachés aux rochers ou à leurs congénères grâce à une colle sous-maritime très efficace qu’ils produisent. Parce qu’il est si difficile d’obtenir une adhérence en présence d’eau, les scientifiques intéressés par la generation d’adhésifs efficaces pour une utilisation dans des environnements humides (par exemple, pour des traitements chirurgicaux ou dentaires) se sont tournés vers les moules pour s’inspirer. Dans un posting publié aujourd’hui dans Science, une équipe de recherche internationale dirigée par McGill rapporte qu’après une décennie de travail dans le domaine, elle a réussi à découvrir les mécanismes cellulaires par lesquels les moules fabriquent des adhésifs sous-marins.



« Le mécanisme spécifique par lequel les moules produisent leur adhésif a été enveloppé de mystère jusqu’à présent parce que tout se passe à l’abri des regards à l’intérieur du pied de moule », explique Tobias Priemel, le leading auteur de l’article, un doctorant au Harrington Lab, qui a travaille sur cette recherche depuis sept ans, à l’origine en tant qu’étudiant à la maîtrise en Allemagne. « Pour comprendre les mécanismes impliqués, nous avons appliqué des procedures spectroscopiques et microscopiques avancées et développé une approche expérimentale qui combinait plusieurs méthodologies avancées et basiques troubles de la biochimie, de la chimie et de la science des matériaux. »

Les moules font de la colle en 2-3 minutes

En recueillant des informations à un niveau subcellulaire, les chercheurs ont découvert qu’à l’intérieur du pied de moule, il y a des canaux de la taille d’un micron (d’un diamètre allant de 1/10 à la largeur totale d’un cheveu humain) qui canalisent les substances qui s’assemblent pour former le la colle. Les protéines fluides condensées dans de minuscules sacs (vésicules) sont sécrétées dans les canaux où elles se mélangent aux ions métalliques (fer et vanadium, extraits de l’eau de mer). Les ions métalliques, qui sont également stockés dans de petites vésicules, sont lentement libérés au cours d’un processus soigneusement chronométré, finissant par durcir (ou durcir) la protéine fluide en une colle solide.



L’accumulation et l’utilisation du vanadium sont particulièrement intéressantes, car seuls quelques autres organismes sont connus pour hyperaccumuler le vanadium. Les chercheurs pensent qu’il joue un rôle critical dans le durcissement de la colle et continuent de travailler dans ce domaine.

 » Les moules peuvent fabriquer leur adhésif sous l’eau en 2 à 3 minutes en mélangeant des ions métalliques avec les protéines fluides « , explique Matthew Harrington, professeur agrégé au département de chimie de McGill et auteur principal de l’article.  » Il s’agit de réunir les bons ingrédients, dans les bonnes problems et au bon minute. Moreover nous comprendrons le processus, mieux les ingénieurs seront as well as tard capables d’adapter ces concepts pour fabriquer des matériaux bio-inspirés.